我们公司是生产太阳能边框铝挤压模具的,使用的是国内大钢厂的电渣H13材料,采用真空热处理至50-52HRC,氮化工艺为530*120hr,渗层厚度为0.2mm左右,表面一定程度磨损之后,再次氮化,可以氮化5次以上。但是容易出现在应力集中部位开裂,造成模具失效,是什么原因?有什么办法能够解决?
答:由于通常H13类型的材料,经过淬火+回火后产生比较大的应力,如果热处理后的应力去除不充分,而采用了不是很合理的线切割工艺,就造成内应力的叠加,从而导致挤压模具的应力比较集中的区域开裂,终导致模具的早期失效,这是很多挤压模具早期失效的原因。解决办法如下:
1. 选用质量比较好、材质均匀稳定的H13,好是国内比较大的钢厂生产的材料,或者进口高品质的H13,由于国内很多铝挤压模具厂采用了国内很多小钢厂的产品,虽然价格非常低廉,但是质量方面不稳定,给型材厂商造成了模具成本增加
2. 采用好的热处理厂,严格按照热处理工艺进行处理,注重回火温度和回火时间。
3. 注意EDM和线切割环节白亮层,线切割尽量采用慢走丝或者中走丝。EDM或者线切割后,加强对白亮层的去除。
4. 氮化采用气体氮化、等离子氮化等工艺,注意氮化温度和时间,建议采用氮化温度510-530之间,根据渗层的厚度来确定氮化时间。由于H13类型的材料,合金含量高,如果氮化工艺不注意,氮化层和H13基体结合不紧密,需要加强对氮化工艺的。
问:我们公司是生产工业型材挤压模具的,所用材料是国产电渣H13锻圆,真空热处理、气体氮化工艺,氮化厚度达到0.2mm,但是客户反映容易出现型材表面出现拉丝纹,型材表面的涂层效果不好。是什么原因?有什么好的解决法?
答:模具表面容易出现拉毛等现象,说明模具表面有所磨损,主要有以下几种原因:
1. 模具表面硬度不够,氮化层硬度不够,需要找出正确的氮化工艺。
2. 氮化层和基体之间结合不紧密,需要思考表面氮化处理是否存在问题。
问:我们公司是一家国内知名的铝型材生产企业,主要生产工业用型材,以及高要求的散热器型材,现在主要用国内知名大钢厂的电渣H13锻件、以及部件进口H13材料,采用真空热处理、气体氮化,总体效果还不错,但是容易出现断裂现象,尤其是在高要求的电脑CPU散热器挤压模具的时候,由于模具的倍数比非常高,模具薄部位仅有0.6mm,因此模具不能氮化,热处理到HRC50-54,模具容易断裂。容易断裂的原因是什么?有什么好的解决办法吗?
答:在制作高倍数比的镁铝等轻合金挤压模具时,所有的模具厂都会碰到此问题。由于模具薄的部件甚至会小于1mm,比如笔记本电脑的CPU散热器挤压模具,如果采用表面氮化来加强表面硬度,提高耐磨性,就会导致薄部位双边渗层总共达0.4-0.6mm,导致这些部位韧性大幅下降。而且高倍数比意味着压强增大,如果模具装配位置不正,很容易导致模具的断裂。
解决办法:选用高硬度HRC50-52的状态下,仍然能保持较高韧性的模具钢,重视热处理,重视应力的去除,重视线切割或者放电电工工艺,以及随后的白亮层去除。
问:TOOLOX44模具钢材料应用在铝挤压模具方面有哪些性能方面上的优势?
答:TOOLOX系列材料中的TOOLOX44材料非常适合于铝挤压模具,原因如下:
1. TOOLOX44圆钢材料由于在钢厂里就进行了热处理,内应力非常小。
2. TOOLOX44圆棒材质具备了很高的韧性,比较同等硬度的H13系列材料,韧性有大幅度的提高。
3. TOOLOX44钢板回火温度达到640℃左右,在600℃以下保证TOOLOX44的力学性能不变。
4. TOOLOX44钢材是全新的冶金成分设计,氮化性能非常优异,氮化层和TOOLOX基体材料结合非常好,表面氮化的硬度可以达到HRC65。
5. TOOLOX44钢材材质的氮化性能还体现在TOOLOX44可以多次氮化,可以达到10次以上。
6. TOOLOX44工具钢材料的抛光性能非常好,在挤压时候的阻力能大大降低。
7. TOOLOX44材料的氮化性能非常好,可以采用气体氮化、等离子氮化和液体氮化等,氮化效果都非常理想,需要提醒客户注意的是,一定要严格按照氮化工艺操作。
因此,TOOLOX44特劳钢材料应用在铝挤压模具时,配合良好的表面氮化,能够得到非常理想的效果。从客户的实际使用情况来看,相比较欧洲的1.2344ESR模具寿命一般来说能提高一倍,且由于省去了热处理费用和时间,大大缩短了模具加工时间,节省了较多的费用。