压铸模冲蚀的原因及防治

壓鑄模沖蝕的原因及防治

模材熱裂及沖蝕的原因： 1. 模材不良 2. 熱處理 3. 設計 4. 電火花加工 5. 壓鑄參數 6. 維護

鋼材的要求

低的含硫量： 在液态铁中，硫有无限的熔解度，在固态铁中则有限。因此，钢液凝固时，钢的晶粒周

围会析出最后凝固的硫化铁。Fe与Fes形成低熔点的共晶体溶点为988℃，当有氧存在时，生成氧硫化物，其熔点更低，这种低熔点的夹杂物在铸件退火或锯锭锻造加热时熔化，产生薄弱环节，在热应力，收缩应力、打击力等作用下很容易拉裂、形成裂纹。这就是硫造成钢热脆性的机理。硫对钢的机械性能也非常有害，特别对冲击韧性的影響

高溫強度、韌性、塑性 在一般壓鑄模的破壞

鋁壓鑄 熱龜裂80% 浸蝕15%

鋅 15% 90% 因為與其它金屬親合力強

熱處理

淬火冷卻速率〉28℃/分 1030℃~540℃

防止Pearlite﹝珠光體﹞析出、減少碳化物析出及Bainite﹝貝茵體﹞形體。 真空熱處理爐要10bar以上→冷卻速度要夠快

一般熱處理我們都檢驗硬度是否有達到硬度要求而已，其實是不夠 如果有問題的鋼材還可做以下的檢驗：

1. 宏觀的破壞性檢測：主要檢查材料的多孔性、偏析、亀裂、裂縫、非金屬夾雜…。

2. 金相檢查：主要檢查材料晶界上的偏析、分佈狀態、晶粒度、晶界間夾雜…。 3. 超音波檢驗：主要檢查材料內部缺陷與大小。 氮化處理

一般不能太厚不然容易形成化合物層，這樣反而容剝落形成裂縫 鑲件0.05mm 入子0.13mm 澆道0.3mm 模具設計

澆注系統設計盡量減少對模仁的衝擊、沖蝕

模穴避免尖角R〉1mm 冷卻水路的設計

型腔至水路距離最少25mm

型腔底部夾角至水路距離最少50mm 澆道至水路至少28mm 水路與水路間距為3Φ 用銅棒改善冷凍效果

銅棒與模仁間隙為0.1mm~0.05mm

主流道長度〉50mm ﹝料管位置不能離模穴太近﹞ 補銲的要領

焊接修复是模具修复中一种常用手段。在焊接前，应先掌握所焊模具钢型号，用机械加工或磨削消除表面缺陷，焊接表面必须是干净和经烘干的。所用焊条应同模具钢成分一致，也必须是干净和经烘干的。模具与焊条一起预热(H13为450℃)，待表面与心部温度一致后，在保护气下焊接修复。在焊接过程中，当温度低于260℃时，要重新加热。焊接后，当模具冷却至手可触摸，再加热至475℃，按25mm/h保温。最后于静止的空气中完全冷却，再进行型腔的修整和精加工。模具焊后进行加热回火，是焊接修复中重要的一环，即消除焊接应力以及对焊接时被加热淬火的焊层下面的薄层进行回火。

電火花加工的問題

1. 電火花變質層﹝白層﹞，表面會有很大的應力，會要造成裂縫。 ﹝加工完後要將硬質層表面打磨掉，若需要最好再做去應力處理﹞ Ip↓放電時間短 2. 加工油污染﹝造成點蝕﹞

3. 2次放電造成的坑洞﹝裂縫成長源﹞ 壓鑄條件

影響模仁壽命的重要因子 模面的交變溫度差﹝△T要少﹞

頂出、開模、噴脫模劑

△T

其影響因素：

金屬液溫度﹝製程許可的話溫度盡量壓低﹞、模具預熱溫度﹝預熱溫度最好為

200~350℃﹞、鑄件壁厚﹝均勻肉厚﹞、冷卻水溫﹝40~50℃﹞、噴離型劑的量、臨時停機而未合模﹝要合模﹞、調冷卻水大小、不要停機﹝打開﹞太久，馬上生產、壓射速度應低於規範值﹝60m/s﹞。 保持模具熱平衡

抗沖蝕的方法﹝薄壁鑄件﹞

將材料熱處理的硬度提高﹝但要注意熱脆性﹞ 鋼材外表鍍層﹝TiN TiAlN ﹞ 先氮化再進行PACVD PCVD

如果只做PVD鍍層容易剝落﹝基材與鍍層熱膨脹不同﹞ 氮化+TiAlN+Al2O3 氮化

鑲件HOTVAR HRC56~58 鑲件ASP-23 HRC63~65 ABP+氮化+ABP

最大抗拉強度

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