CN109576634A - 一种高真空挤压压铸模的表面氧化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高真空挤压压铸模的表面氧化方法，属于钢表面化学热处理技术工艺领域。该方法包括模具筛选、磨抛、清洗和表面处理，主要通过对气氛、气体流量、模具温度，保温时间等工艺参数的控制，实现模具表面氧化层的可控性来提高表面氧化效果。同时，对模具尺寸改变很小，氧化处理后的挤压压铸模表面存在均匀致密的氧化膜，明显提高了抗铝液熔损性能，大幅减缓了粘铝问题，使模具的使用寿命延长20～30％。

Description

一种高真空挤压压铸模的表面氧化方法
技术领域
本发明涉及钢表面化学热处理技术工艺领域，具体是涉及一种高真空挤压压铸模的表面氧化方法。
背景技术
高真空挤压压铸是轿车车身结构件及底盘结构件铝镁合金的主要生产方法，挤压压铸模具质量是决定零件产品质量的重要因素，提高挤压压铸模质量和寿命对于降低企业的生产成本、提高经济效益至关重要。挤压压铸模具失效形式有热疲劳、热磨损、回火软化、腐蚀熔损、变形开裂等，而铝液粘着是挤压压铸模具失效的常见形式之一，当挤压压铸模使用达到一定模次后，铝合金会大量地粘着于型腔表面，挤压压铸件尺寸精度因此受到影响；当型腔表面粘铝较多时，易导致脱模困难，内孔表面质量降低，影响正常生产。
为了改善模具的使用性能，提高模具的寿命，引入了表面处理技术。其中，表面氧化处理对热作模具钢热循环过程中的应力变化的影响较小，并且氧化工艺经济有效，对模具表面进行氧化时，模具尺寸限制较小，可以显著提高挤压压铸模的抗粘铝性能。对于大型或型腔复杂的压铸模除了进行一般的表面强化之外，轻微氧化处理在热作模具方面上表现出很多的积极意义。目前常用的技术是在氧化性气氛下直接对材料进行氧化，通常是在空气中加热到一定温度保温一段时间，使表面形成Fe3O4膜致密度较高、结构较稳定，能提高模具钢的抗氧化能力和抗熔损性能，同时多孔性的Fe3O4膜能贮存一些冷却剂，既起到冷却作用又起到润滑作用，使模具工作时的摩擦热有所降低，提高耐磨性，氧化工艺是简便、成本低廉的表面改性工艺，其优势在于反应温度低，也适用于大模具，但该氧化过程贯穿于从升温到保温的所有阶段，氧化过程具有不可控性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种高真空挤压压铸模的表面氧化方法，通过控制氧化过程中空气流量，实现模具表面氧化层的可控性来提高表面均匀氧化效果，从而大大减缓模具表面熔损和粘铝问题，延长模具的使用寿命。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为一种高真空挤压压铸模的表面氧化方法，其包括步骤：
步骤1、筛选：在真空淬回火处理完成的高真空挤压压铸模中，选择满足硬度要求的模具进行精加工；
步骤2、预处理：将经步骤1精加工完成的模具表面进行磨抛和清洗，用酒精或丙酮去除模具表面的灰尘、油污等，表面不能有锈迹和碰伤；
步骤3、氧化处理：将经步骤4渗氮处理完的模具装入蒸汽氧化炉中进行表面氧化处理，通过控制氧化过程中空气流量，实现模具表面氧化层的可控性来提高表面氧化效果。
优选地，上述步骤1中，高真空挤压压铸模具的达标硬度为42～46HRC。
优选地，上述步骤2中，抛光后模具表面粗糙度0.4～0.8μm。
优选地，上述步骤3中，具体氧化方法为：开启氧氮热处理炉的蒸汽发生器使初始蒸汽加热至120-180℃后进入蒸汽预热炉中，被加热至500-540℃后进入氧化处理炉内，蒸汽压力控制在0.05-0.2MPa之间，保温1～5h，保温结束后，关闭氧化热处理炉，随炉冷至室温。
本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
本发明技术方案填补了高真空挤压压铸模的表面氧化方法的空白，通过对气氛、气体流量、模具温度，保温时间等工艺参数的控制，实现模具表面氧化层的可控性来提高表面氧化效果。同时，对模具尺寸改变很小，氧化处理后的挤压压铸模表面存在均匀致密的氧化膜，明显提高了抗铝液熔损性能，大幅减缓了粘铝问题。
附图说明
图1为本发明较优实施例中高真空挤压压铸模用钢SDDVA表面氧化处理后的金相图。
图2为本发明较优实施例中高真空挤压压铸模用钢SDDVA未表面处理和经表面处理后动态热熔损失重对比图。
图3为本发明较优实施例中高真空挤压压铸模表面氧化实物图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型，所有实施例均采用高真空挤压压铸模用钢SDDVA钢作为试验材料。
实施例1
本实施例的表面氧化具体方法如下：
步骤1、筛选：在真空淬回火处理完成的模具中选择硬度满足44-46HRC的进行最终精加工；
步骤2、预处理：将经步骤1精加工完成的模具表面进行抛光，使抛光后模具表面粗糙度0.4～0.6μm，然后采用酒精或丙酮去除模具表面的灰尘、油污等，确保表面不能有锈迹和碰伤；
步骤3、氧化处理：将经步骤4渗氮处理完的模具装入蒸汽氧化炉中进行表面氧化处理。具体氧化方法为：开启氧氮热处理炉的蒸汽发生器使初始蒸汽加热至120℃后进入蒸汽预热炉中，被加热至540℃后进入氧化处理炉内，蒸汽压力控制在0.1-0.2MPa之间，保温1h，保温结束后，关闭氧化热处理炉，随炉冷至室温。
实施例2
本实施例的表面氧化具体方法如下：
步骤1、筛选：在真空淬回火处理完成的模具中选择硬度满足42-44HRC的进行最终精加工；
步骤2、预处理：将经步骤1精加工完成的模具表面进行抛光，使抛光后模具表面粗糙度0.6～0.8μm，然后采用酒精或丙酮去除模具表面的灰尘、油污等，确保表面不能有锈迹和碰伤；
步骤3、氧化处理：将经步骤4渗氮处理完的模具装入蒸汽氧化炉中进行表面氧化处理。具体氧化方法为：开启氧氮热处理炉的蒸汽发生器使初始蒸汽加热至180℃后进入蒸汽预热炉中，被加热至500℃后进入氧化处理炉内，蒸汽压力控制在0.05-0.1MPa之间，保温5h，保温结束后，关闭氧化热处理炉，随炉冷至室温。
实施例3
本实施例的表面氧化具体方法如下：
步骤1、筛选：在真空淬回火处理完成的模具中选择硬度满足43-45HRC的进行最终精加工；
步骤2、预处理：将经步骤1精加工完成的模具表面进行抛光，使抛光后模具表面粗糙度0.5～0.7μm，然后采用酒精或丙酮去除模具表面的灰尘、油污等，确保表面不能有锈迹和碰伤；
步骤3、氧化处理：将经步骤4渗氮处理完的模具装入蒸汽氧化炉中进行表面氧化处理。具体氧化方法为：开启氧氮热处理炉的蒸汽发生器使初始蒸汽加热至160℃后进入蒸汽预热炉中，被加热至520℃后进入氧化处理炉内，蒸汽压力控制在0.1-0.15MPa之间，保温3h，保温结束后，关闭氧化热处理炉，随炉冷至室温。
对本发明较优实施例中的SDDVA试样进行热熔损性能评价，将试样在700℃±5℃的铝液(ADC12)中以120r/min的速度旋转30min，旋转半径25mm，然后将试样取出，采用饱和NaOH水溶液洗去粘附在试样上的铝合金，测出试样的质量，比较各表面处理试样的熔损情况，金相结果如附图1所示，在相同熔损条件下，经过表面处理后试样的熔损失重远远小于未氧化处理的试样的熔损失重，如图2所示。
最后将采用本发明技术应用于某汽车铝合金高真空挤压压铸模，实物图如图3所示，其模具使用寿命提高了20～30％。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种高真空挤压压铸模的表面氧化方法，其特征在于，包括步骤：
步骤1、筛选，在真空淬回火处理完成的高真空挤压压铸模中，选择满足硬度要求的模具进行精加工；
步骤2、预处理，将经所述步骤1精加工完成的模具表面进行磨抛和清洗，用酒精或丙酮去除模具表面的灰尘、油污，表面不能有锈迹和碰伤；
步骤3、氧化处理，将经步骤4渗氮处理完的模具装入蒸汽氧化炉中进行表面氧化处理，通过控制氧化过程中空气流量，实现模具表面氧化层的可控性来提高表面氧化效果。
2.根据权利要求1所述的表面氧化方法，其特征在于，所述步骤1中，高真空挤压压铸模具的达标硬度为42～46HRC。
3.根据权利要求1所述的表面氧化方法，其特征在于，所述步骤2中，抛光后模具表面粗糙度0.4～0.8μm。
4.根据权利要求2所述的表面氧化方法，其特征在于，所述步骤2中，抛光后模具表面粗糙度0.4～0.8μm。
5.根据权利要求1～4中任一所述的表面氧化方法，其特征在于，所述步骤3中，具体氧化方法包括步骤：开启氧氮热处理炉的蒸汽发生器使初始蒸汽加热至120～180℃后进入蒸汽预热炉中，被加热至500～540℃后进入氧化处理炉内，蒸汽压力控制在0.05～0.2MPa之间，保温1～5h，保温结束后，关闭氧化热处理炉，随炉冷至室温。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115058681A (zh) * 2022-06-28 2022-09-16 江苏华东三和兴模具材料有限公司 一种提高压铸模具寿命的氮化生产工艺
CN115558879A (zh) * 2022-08-26 2023-01-03 创斯特精密机械（昆山）有限公司 一种高导热散热的模具型芯的制备工艺及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH062933B2 (ja) * 1987-03-30 1994-01-12 高周波熱錬株式会社 冷間成形用太径高強度ばね鋼線の製造方法
CN2608516Y (zh) * 2002-12-17 2004-03-31 上海大学 一种氧氮表面热处理装置
US20070251605A1 (en) * 2006-05-01 2007-11-01 Young Hee Kim Method for producing highly corrosion-resistant colored article made of steel
CN102828142A (zh) * 2012-08-28 2012-12-19 东睦(江门)粉末冶金有限公司 一种活塞产品的水蒸汽处理方法
CN104603319A (zh) * 2012-06-26 2015-05-06 法布里佐·卡文娜弗尔维奥 钢制零件的表面抗氧化处理的方法和设备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH062933B2 (ja) * 1987-03-30 1994-01-12 高周波熱錬株式会社 冷間成形用太径高強度ばね鋼線の製造方法
CN2608516Y (zh) * 2002-12-17 2004-03-31 上海大学 一种氧氮表面热处理装置
US20070251605A1 (en) * 2006-05-01 2007-11-01 Young Hee Kim Method for producing highly corrosion-resistant colored article made of steel
CN104603319A (zh) * 2012-06-26 2015-05-06 法布里佐·卡文娜弗尔维奥 钢制零件的表面抗氧化处理的方法和设备
CN102828142A (zh) * 2012-08-28 2012-12-19 东睦(江门)粉末冶金有限公司 一种活塞产品的水蒸汽处理方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
尹超林: "《压铸成型技术及模具-设计与实践》", 31 January 2017, 重庆大学出版社 *
李世光: "如何提高铝合金压铸模具的整体质量和使用寿命", 《铸造技术.压铸》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115058681A (zh) * 2022-06-28 2022-09-16 江苏华东三和兴模具材料有限公司 一种提高压铸模具寿命的氮化生产工艺
CN115558879A (zh) * 2022-08-26 2023-01-03 创斯特精密机械（昆山）有限公司 一种高导热散热的模具型芯的制备工艺及其应用

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