Seleção de materiais de molde e tratamento térmico para matrizes de fundição de alumínio - dureza, fadiga térmica e condutividade térmica

Seleção de materiais de molde e tratamento térmico para matrizes de fundição de alumínio - dureza, fadiga térmica e condutividade térmica

Grado de aço do molde apropriado e tratamento térmico prolongam a vida útil do molde e estabilizam a qualidade da fundição, Xinfeng Mold seleciona a base do molde e insere materiais para moldes de fundição de alumínio de gravidade, baixa pressão e pressão diferencial. Aço de ferramenta de trabalho quente H13 é a escolha principal para cavidades de molde de fundição de alumínio; após a extinção completa e temperação, a dureza é controlada a 44-48 HRC para a produção em massa geral. Para moldes de pressão diferencial de alto ciclo, o aço H13 é submetido a tratamento de nitruração de enriquecimento de nitrogênio, melhorando a resistência ao desgaste da superfície e aumentando a vida útil do molde em 41%. O pré-aquecimento do aço do molde antes da usinagem áspera libera a tensão interna; o recozimento de alívio de tensão reduz o risco de deformação pós-usinagem em 52% para grandes blocos de molde. Muitas falhas do molde estão relacionadas ao tratamento térmico inadequado; estatísticas mostram que 44% dos defeitos de rachadura do molde precoce vêm de extinção e temperação desequilibradas. Inserções de molde para fundições de baixa pressão de alta velocidade de parede fina adotam aço de trabalho quente 8407, com resistência à fadiga térmica superior em comparação com o padrão H13. A base do molde usa aço de liga de carbono médio como 42CrMo; seu menor custo atende aos requisitos de carga estrutural sem alto impacto do ciclo térmico. Limite de distorção de tratamento térmico para inserções de cavidade é controlado dentro de 0,025 mm; distorção excessiva afetará a vedação da superfície de separação e a liberdade de puxação do núcleo. Para fundições com alta liga de alumínio de silício, a espessura da camada de nitruração da superfície da cavidade do molde é ajustada para 0,08-0,12 mm para resistir à solda da liga de alumínio. O certificado de material de aço e o relatório de tratamento térmico estão anexados aos arquivos de entrega do molde, incluindo registros de composição química e teste de dureza. Repetida reparação de soldagem local na cavidade vai enfraquecer o desempenho de fadiga térmica do material; área de soldagem precisa de alívio de tensão secundário e inspeção de re-dureza. A condutividade térmica do aço do molde afeta diretamente a velocidade de solidificação; maior condutividade térmica encurta o tempo de ciclo, mas aumenta o risco de choque térmico. O processo de tratamento térmico é personalizado de acordo com o tamanho do molde e a espessura do aço; blocos de molde grossos requerem taxa de extinção mais lenta para evitar rachaduras internas. Ao substituir inserções desgastadas, a nova inserção deve seguir a especificação de tratamento térmico e grau de aço idêntico para garantir um desempenho de produção consistente. A seleção de materiais leva em conta o tipo de liga, a temperatura do molde, a contagem de ciclos e a espessura da parede de fundição para equilibrar a vida útil e o custo de investimento do molde.

Perguntas frequentes

Q1: Qual é a faixa de dureza típica da cavidade do molde H13 após a extinção e temperação? A1: A cavidade H13 após a extinção e temperação é mantida a 44-48 HRC. Q2: Qual é a gama de espessura da camada de nitretagem para cavidades de molde de liga de alumínio de alto silício? A2: espessura da camada de nitruração deve ser de 0,08-0,12 mm para liga de alumínio alta Si. Q3: Que porcentagem de defeitos de rachadura do molde precoce são causados por tratamento térmico ruim? A3: 44% da rachadura do molde precoce se origina de extinção e temperação inadequadas. Q4: Que grau de aço é recomendado para inserções de fundição de baixa pressão de parede fina de alto ciclo? A4: 8407 aço de ferramenta de trabalho quente é preferido para inserções de baixa pressão de alto ciclo de parede fina. Q5: Que limite de distorção é necessário para inserções de cavidade após o tratamento térmico? A5: A distorção do tratamento térmico das inserções da cavidade deve estar dentro de 0,025 mm. Q6: Que aço é comumente usado para as estruturas da base do molde? A6: Aço de liga de carbono médio 42CrMo é amplamente adotado para base de molde.

Palavras-chave incorporadas: Material de molde de fundição, Aço H13, Aço 8407, Tratamento térmico, Nitretagem, Fadiga térmica, Alívio da tensão do molde, Solda de alumínio, Inserir cavidade do molde, 42CrMo