Tratamento de nitrogênio do aço do molde H13: controle de parâmetros de processo e análise de modo de falha do molde de alumínio
O tratamento de nitrogênio melhora a dureza da superfície, a resistência à adesão e a resistência ao desgaste do molde H13. A temperatura de nitrogênio, o tempo de retenção, o estado de tratamento térmico antes da nitrogênio e o tratamento de superfície determinam a qualidade da camada de nitrogênio dos moldes de fundição de pressão diferencial LPDC, gravidade e CPC.
Composição estrutural da camada de nitrogênio: camada de composto mais camada de difusão. As camadas compostas fornecem propriedades anti-adhesivas de alumínio; A camada de difusão suporta um gradiente de dureza para evitar o descascamento de camadas do molde da estrutura EV sob carga mecânica térmica cíclica.
Especificação da camada-alvo do molde de alumínio: profundidade total de nitrificação 0,12-0,20 mm; A espessura da camada composta é controlada em 5 ~ 12 μm, e a camada composta é muito espessa para o molde de fundição de pressão diferencial CPC para trazer riscos de frágil ciclo térmico.
Requisitos antes da infiltração de nitrogênio: a matriz do molde deve completar a inflamação e o retorno. O substrato que não é recocido ou descarbonizado não pode obter uma camada de nitrogênio qualificada; A descarbonização da superfície não pode ser eliminada apenas pela infiltração de nitrogênio do molde de fundição gravitacional subsequente.
Janela de temperatura de nitrogênio: 490-530 °C. Temperatura abaixo de 480 °C levará a uma taxa de penetração de nitrogênio muito baixa; Temperaturas acima de 550 °C levam à suavização da matriz, e a dureza volumétrica do molde de fundição LPDC H13 diminui drasticamente.
Tratamento de superfície antes da infiltração de nitrogênio: textura polida, resíduos de óleo, ferrugem e pele de óxido devem ser completamente removidos. A contaminação por óleo local cria um ponto cego não nitrogenado, tornando-se a posição de alumínio adesivo inicial do molde de fundição de alumínio.
Falha comum 1: descascamento da camada de nitreto. Principais gatilhos: camadas de compostos frágeis muito espessas; insuficiente dureza da base; tensão de processamento residual da superfície; Choque térmico severo na produção de lote de peças estruturais de veículos elétricos.
Falha comum 2: a profundidade da nitrificação é desigual. Falta de fluxo de gás no forno de nitrogênio; A profundidade de nitrogênio obtida na posição de cavidade profunda é insuficiente; Os defeitos de ligação dos moldes de fundição de pressão diferencial CPC ocorrem principalmente nessas posições.
A operação após a nitrificação é proibida: a retificação ou o polimento intenso removerão a camada de nitrição protetora. Permitir pequenas reparações; Ao reparar o molde de fundição por gravidade, evite estritamente a profundidade de processamento da superfície da cavidade funcional superior a 0,03 mm.
Restrição de re-nitrificação local: a camada de nitrificação antiga precisa ser completamente removida antes de ser reparada. A camada de nitreto antiga remanescente impede a difusão de novos átomos de nitrogênio, resultando em uma ligação fraca da camada de nitrogênio antiga e nova na reparação do molde de fundição LPDC.
Itens de aceitação no local: profundidade total de infiltração de nitrogênio, espessura da camada do composto, dureza da superfície, verificação metalográfica da estrutura da camada. Para projetos de fundição de alumínio, o teste de dureza de superfície sozinho não pode determinar completamente a qualidade do nitrogênio.
Lembretes de compra de moldes transfronteiriços: especificações claras sobre as especificações metálicas de nitrogênio nos desenhos técnicos. Muitos fornecedores estrangeiros garantem apenas os indicadores de dureza da superfície, ignorando o controle de espessura da camada de compósito, resultando em falhas de desaderência precoce.
(Número de palavras: 894)
Perguntas Frequentes Resposta
Q: Quais são as duas subcamadas da camada de nitrição completa no aço do molde H13?
a: a camada de composição de superfície e a camada de difusão abaixo dela.
P: Qual é o intervalo de profundidade de nitrificação total alvo para a cavidade H13 de fundição de alumínio?
a) A profundidade total de infiltração de nitrogênio é de 0,12 a 0,20 mm; Camada de composto 5-12 μm
Q: Quais são as consequências negativas de uma temperatura de nitrogênio do aço H13 acima de 550 °C?
Resposta: A matriz do molde sofreu um abrandamento e a dureza do volume foi significativamente reduzida.
Pergunta: Por que a matriz de molde descarbonizada não pode ser fixada com tratamento de nitrogênio?
A: A infiltração de nitrogênio não pode eliminar os defeitos de descarbonização da superfície da matriz, os defeitos de desempenho ainda existem.
Q: Quais são as principais razões para a falha do descascamento da camada de nitreto durante o processo de fundição?
R: camadas de compostos frágeis muito espessas, baixa dureza do substrato, tensão residual, choque térmico severo.
Q: Quais são as limitações do tratamento de superfície após a nitrificação da cavidade do molde?
Resposta: Evite esfregar / polir; A remoção fina não deve exceder 0,03 mm
P: Por que os testes de dureza de superfície são insuficientes para aceitar a camada de nitrogênio?
R: A dureza não reflete a espessura da camada do composto, o estado de ligação e a profundidade total de difusão.
