ダイカスト金型の表面改質方法

浸炭・浸炭窒化

浸炭プロセスは、プラスチック金型の冷間、熱間加工、表面強化に使用され、金型の寿命を向上させることができます。 例えば、3Cr2W8V鋼のダイカスト金型は、浸炭処理後、1140～1150℃で焼き入れ、550℃で2回焼き戻しを行います。 表面硬度はHRC56～61に達し、ダイカスト非鉄金属およびその合金の金型寿命を1.8～3.0倍に延ばします。 . 浸炭処理の主な処理方法としては、固体粉末浸炭、ガス浸炭、真空浸炭、イオン浸炭、浸炭雰囲気に窒素を添加する浸炭窒化処理などがあります。 中でも真空浸炭とイオン浸炭は過去20年ほどで開発された技術です。 この技術は浸炭が早く、浸炭が均一で、炭素濃度勾配が滑らかで、ワークの変形が少ないという特徴があります。 金型、特に精密金型の表面に発生します。 表面処理においてますます重要な役割を果たします。

窒化およびそれに伴う低温熱膨張技術

窒化、イオン窒化、浸炭窒化、酸素窒化、硫黄窒化、酸素、窒素、硫黄の三元硫黄浸炭窒化処理があります。 これらの方法は、加工技術が簡単で、適応性が高く、拡散温度が低く（通常480～600℃）、ワークピースの変形が小さく、特に精密金型の表面強化に適しており、窒化層の硬度が高く、耐摩耗性が良好であり、優れた耐摩耗性を備えています。耐固着性能に優れています。

3Cr2W8V鋼ダイカスト金型は、焼き入れおよび焼き戻し後、520〜540℃で窒化処理されており、耐用年数は非窒化金型の2〜3倍です。 米国の H13 鋼で作られたダイカスト金型の多くは窒化処理が必要であり、1 回の焼き戻しの代わりに窒化処理が使用されます。 表面硬度はHRC65～70と高く、金型の中心部は硬度が低く靱性が良く、優れた合成が得られます。 機械的特性。 窒化処理はダイカスト金型の表面処理に一般的に使用される処理ですが、窒化層に薄くて脆い白い層が現れると、交互の熱応力の影響に耐えられず、マイクロクラックや微細な亀裂が発生しやすくなります。熱疲労耐性が低下します。 したがって、窒化プロセスでは、脆化層の形成を避けるためにプロセスを厳密に制御する必要があります。

最近、海外では二次窒化処理や複数回窒化処理の使用が提案されています。 窒化を繰り返す方法は、使用中にマイクロクラックが発生しやすい白色光輝窒化層を分解し、窒化層の厚さを増加させると同時に、金型表面に厚い残留応力層を持たせることができるため、金型の寿命を大幅に向上させることができます。 その他、塩浴浸炭窒化や塩浴硫黄軟窒化などの方法もあります。 これらのプロセスは外国で広く使用されていますが、中国ではほとんど見られません。 たとえば、TFI+ABI プロセスでは、塩浴で軟窒化した後、アルカリ酸化性塩浴に浸漬されます。 ワークの表面が酸化して黒色になり、耐摩耗性、耐食性、耐熱性が向上します。 この方法で処理されたアルミニウム合金ダイカスト金型の寿命は数百時間延長されます。 もう 1 つの例は、軟窒化後の窒化のためにフランスで開発されたオキシニットプロセスです。これは、非鉄金属ダイカスト金型に適用するとより特徴的です。