Die Maßnahmen zur Verbesserung der Lebensdauer von Druckgussformen aus Aluminium-Magnesium-Legierungen

Als wichtige Verarbeitungsausrüstung haben Druckgussformen aus Aluminium-Magnesium-Legierung einen direkten Einfluss auf die Produktqualität und den wirtschaftlichen Nutzen des Unternehmens. Das Formmaterial und die Wärmebehandlungstechnologie sind die Hauptfaktoren, die die Lebensdauer von Druckgussformen aus Aluminium-Magnesium-Legierung beeinflussen. In diesem Artikel werden die Hauptversagensarten von Druckgussformen aus Aluminium-Magnesium-Legierungen analysiert, typische Formstähle und gängige Wärmebehandlungsmethoden kurz vorgestellt und darauf hingewiesen, dass eine angemessene Auswahl von Formmaterialien und Wärmebehandlungsprozessen die thermische Stabilität und Härtbarkeit der Form erheblich verbessern kann , Verschleißfestigkeit und thermische Stabilität. Eigenschaften wie Ermüdung und Wärmeleitfähigkeit, wodurch die Lebensdauer der Form erhöht wird.

Der Fehlermodus der Druckgussform aus Aluminium-Magnesium-Legierung

Die Druckgussform aus Aluminium-Magnesium-Legierung ist eine Formform, die zum Druckgießen von Gussteilen aus Aluminium-Magnesium-Legierung auf einer Druckgussmaschine verwendet wird. Die Oberflächentemperatur des Hohlraums kann während des Betriebs etwa 600 °C erreichen, und die geschmolzene Aluminium-Magnesium-Legierungsflüssigkeit haftet leicht an Stahlmaterialien. Das häufige Aufbringen von Antihaftbeschichtungen auf den Formhohlraum führt zu starken Schwankungen der Oberflächentemperatur des Hohlraums. Die Hauptversagensarten sind Anhaften von Schimmelpilzen, Erosion, thermische Ermüdung und Verschleiß. Wenn die Formhohlraumstruktur komplex ist und eine Spannungskonzentration vorliegt, bricht die Form auch unter der kombinierten Wirkung von thermischer und mechanischer Belastung.

1.1 Klebriger Schimmel

Wenn sich die Aluminium-Magnesium-Legierungsteile und die Formoberfläche bewegen, übersteigt die lokale Spannung einiger Kontaktpunkte aufgrund der unebenen Oberfläche die Streckgrenze des zu verbindenden Materials, und die Klebeverbindungen werden geschert und gebrochen und auseinandergezogen, wodurch die Form beschädigt wird das Oberflächenmaterial der Form auf das Werkstück übertragen oder abfallen.

1.2 Erosion

Wenn die Formoberfläche zur Relativbewegung mit der Flüssigkeit aus Aluminium-Magnesium-Legierung in Kontakt kommt, platzt die beim Kontakt zwischen der Flüssigkeit und der Form gebildete Blase und erzeugt einen sofortigen Aufprall und eine hohe Temperatur, wodurch auf der Formoberfläche winzige Löcher und Grübchen entstehen. Die flüssige Aluminium-Magnesium-Legierung und die kleinen Feststoffpartikel fallen mit hoher Geschwindigkeit und treffen wiederholt auf die Oberfläche der Form, was zu lokalem Materialverlust und der Bildung von Löchern und Grübchen auf der Metalloberfläche führt. Bei wiederholter Einwirkung kommt es zu Ermüdungsrissen an der Oberfläche der Matrize und sogar zu lokalen Brüchen.

1.3 Thermische Ermüdung

Die Oberfläche der Form wird wiederholt erhitzt und abgekühlt, was zu Ermüdung und Rissbildung führt. Der Hauptgrund für Risse in der Druckgussform aus einer Aluminium-Magnesium-Legierung ist der Unterschied zwischen der Gießtemperatur und der Vorwärmtemperatur der Form. Je größer der Temperaturunterschied, desto schneller die Abkühlgeschwindigkeit, desto leichter treten thermische Ermüdungsrisse auf. Zweitens hängen auch die Geschwindigkeit des Wärmezyklus, der Wärmebehandlungsprozess der Form und die Oberflächenbehandlung eng zusammen.

1.4 Verschleiß

Da die Reibung zwischen der Formoberfläche und den verarbeiteten Hochtemperatur-Aluminium-Magnesium-Legierungsteilen nicht geschmiert werden kann und die Hochtemperatur-Werkstücke oxidiert werden, wird die Oberfläche des Formhohlraums vergütet und erweicht, und die geringe Härte erhöht den Verschleiß. Der starke Verschleiß verhindert, dass die Form qualifizierte Produkte verarbeiten kann. Die Pensionierung ist ungültig.

1.5 Anwesen

Das Phänomen, dass die Druckgussform aus Aluminium-Magnesium-Legierung während der Arbeit große Risse oder teilweise Ablösungen aufweist und ihre normale Gebrauchsfähigkeit verliert, wird als Bruchversagen bezeichnet. Schimmelpilzbrüche äußern sich meist in lokalen Bruchstücken oder der gesamte Schimmelpilz ist in mehrere Teile zerbrochen.

Auswahl an Druckgussstahl aus Aluminium-Magnesium-Legierung

Die Art des Formmaterials, die chemische Zusammensetzung, die metallografische Struktur, die Härte, die Zähigkeit, die hypoploide Struktur und andere umfassende Faktoren sind wichtige Gründe für das Versagen von Druckgussformen aus Aluminium-Magnesium-Legierungen. Schlechte Arbeitsbedingungen erfordern eine hohe Leistung der Druckgussformen aus einer Aluminium-Magnesium-Legierung hohe Festigkeit und Zähigkeit.

2.1 3Cr2W8V (H21) Stahl

Es enthält mehr Wolfram-, Chrom- und Vanadiumelemente und weist eine hohe Härtbarkeit, Anlassstabilität und thermische Festigkeit auf. Es eignet sich für Druckgussformen mit hoher Tragfähigkeit, hoher thermischer Festigkeit und hoher Anlassstabilität.

2.2 4Cr5MoSiV1 (H13) Stahl

Es weist eine hohe Zähigkeit und Beständigkeit gegen Kälte- und Hitzeermüdung auf und es ist nicht leicht, thermische Ermüdungsrisse zu erzeugen. Selbst wenn thermische Ermüdungsrisse auftreten, sind diese dünn und kurz und lassen sich nicht leicht ausdehnen. Es ist kein Vorheizen vor dem Gebrauch erforderlich und es kann mit Leitungswasser gekühlt werden. Die thermische Festigkeit.

2.3 4Cr5Mo2MnSiV1 (Y10) Stahl

Molybdän mit einem Massenanteil von etwa 2 % wird hinzugefügt, ergänzt durch Elemente wie Vanadium und Schlamm, um die thermische Stabilität zu verbessern, und entsprechende Mengen an Silizium und Mangan werden hinzugefügt, um die Festigkeit der Matrix zu erhöhen, mit guter thermischer Ermüdungsleistung und Beständigkeit gegen Korrosion durch geschmolzenes Metall.

2.4 4Cr5MoSiV (H11) Stahl

Es gehört zum Wolfram-Warmarbeitsstahl. Es weist eine gute Zähigkeit bei mittleren Temperaturbedingungen, eine gute thermische Festigkeit, thermische Ermüdungsbeständigkeit und eine gewisse Verschleißfestigkeit auf. Es wird an der Luft abgeschreckt und unter niedrigeren Austenitisierungstemperaturbedingungen wärmebehandelt. Die Verformung ist gering, die Tendenz zur Bildung von Oxidablagerungen beim Abschrecken an der Luft ist gering und es kann dem Erosionseffekt von geschmolzenem Aluminium widerstehen.

2.5 3Cr3Mo3VNb (HM3) Stahl

Eine neue Art von hochfestem und zähem Warmschmiede-Gesenkstahl, dem unter der Bedingung eines niedrigen Kohlenstoffgehalts das Spurenelement Nb zugesetzt wird, um die Anlassbeständigkeit und die thermische Festigkeit zu verbessern, hat einen offensichtlichen Sekundärhärtungseffekt beim Anlassen und kann die Form effektiv überwinden. Frühzeitiges Versagen aufgrund zu thermischem Verschleiß, thermischer Ermüdung, thermischer Rissbildung usw.

2.6 4Cr3Mo3SiV (H10) Stahl

Es hat eine höhere Härte, Wärmebeständigkeit und Verschleißfestigkeit bei einer Arbeitstemperatur von 500 bis 600 °C und verfügt über eine sehr gute Härtbarkeit und hohe Zähigkeit, die Anlassbeständigkeit und die thermische Stabilität sind höher als bei H13-Stahl, die Schlagzähigkeit, die Härte und die Bruchzähigkeit sind höher aus 3Cr2W8V-Stahl. Wenn die Anlasstemperatur 260 °C übersteigt, ist die Härte des Stahls höher als die von H13-Stahl. Die Verwendung hochfester und zäher Formmaterialien ist eine sehr wichtige Maßnahme, um die Leistung von Druckgussformen aus Aluminium-Magnesium-Legierungen zu verbessern und die Lebensdauer der Form zu verlängern. Beispielsweise wird eine bestimmte Form direkt mit 3Cr2W8V-Stahl bearbeitet. Abmessungen φ180x85mm, Härteanforderung 42～46HRC, kann in Produktion und Verwendung nur 249 druckgegossen werden,

900 Stück. Später wurde es aus 4Cr3Mo3SiV gefertigt und die Lebensdauer auf 1000.000 Stück erhöht.

Auswahl des Wärmebehandlungsverfahrens für eine Druckgussform aus Aluminium-Magnesium-Legierung

Die Wärmebehandlung der Druckgussform aus Aluminium-Magnesium-Legierung dient dazu, die Struktur des Formstahls zu verändern, sodass die Form die erforderliche Struktur und Leistung erhalten und die Lebensdauer der Form verlängern kann. Die Spezifikation des Wärmebehandlungsprozesses sollte entsprechend dem Formmaterial, der Form, der Größe und der Komplexität der Form festgelegt werden.

3.1 Vorwärmebehandlung

Die Vorwärmebehandlung der Druckgussform kann drei Prozesse umfassen: kontinuierliches Glühen, isothermes Glühen sowie Abschreck- und Anlasswärmebehandlung. Der Zweck besteht darin, vor der abschließenden Wärmebehandlung eine gleichmäßige Struktur und dispergiertes Karbid zu erhalten, um die Festigkeit und Zähigkeit des Stahls zu verbessern. Der kontinuierliche Glühprozess ist relativ einfach und es kann auch eine bessere körnige Perlitstruktur erhalten werden. Bei Druckgussformen mit komplexen Formen und hohen Anforderungen kann isothermes Glühen eingesetzt werden, um eine idealere körnige Perlitstruktur zu erhalten.

3.2 Abschrecken und Vorwärmen

Druckgussformstahl ist meist hochlegierter Stahl mit schlechter Wärmeleitfähigkeit. Beim Abschrecken und Erhitzen werden häufig Vorwärmmaßnahmen ergriffen. Die Anzahl der Vorwärmungen und die Temperatur hängen von der Zusammensetzung des Matrizenstahls und den Anforderungen an die Formverformung ab. Bei Formen mit niedriger Abschrecktemperatur, einfacher Form und geringen Verformungsanforderungen sollte während der Abschreckerwärmung eine Vorwärmung (800℃～850℃) ohne Rissbildung durchgeführt werden. Für Formen mit höherer Abschrecktemperatur, komplexen Formen und hohen Verformungsanforderungen ist eine sekundäre Vorwärmung (600 bis 650 °C, 800 bis 850 °C) erforderlich. Der Zweck besteht darin, die beim Erhitzen entstehenden Spannungen zu reduzieren und gleichzeitig die Gesamtstruktur der Form gleichmäßiger zu machen.

3.3 Abschreckerwärmung

Die Abschreckerwärmungstemperatur der Druckgussform kann gemäß der Abschreckerwärmungsspezifikation jeder Stahlsorte umgesetzt werden. Beispielsweise beträgt die Abschrecktemperatur von 3Cr2W8V-Stahl 1050 bis 1150 °C und die Abschrecktemperatur von H13-Stahl 1020 bis 1100 °C. Um eine vollständige Auflösung der Karbide zu gewährleisten, einen gleichmäßigen Austenit zu erhalten und eine gute Hochtemperaturleistung zu erzielen, sollte die Abschreck- und Heizhaltezeit von Druckgussformen entsprechend verlängert werden. Im Allgemeinen beträgt der Wärmehaltekoeffizient im Salzbadofen 0.8 bis 1.0 min/mm.

3.4 Abschrecken und Abkühlen

Die Ölabschreckungsrate ist schnell und es kann eine gute Leistung erzielt werden, aber die Tendenz zur Verformung und Rissbildung ist groß. Im Allgemeinen wird die Ölkühlung für Druckgussformen mit einfachen Formen und geringen Verformungsanforderungen verwendet. Bei Druckgussformen mit komplexen Formen und hohen Verformungsanforderungen sollte hierarchisches Abschrecken verwendet werden, um Verformungen und Risse in der Form zu verhindern. Die Abschreckkühlung sollte so langsam wie möglich erfolgen, um die Verformung durch das Abschrecken zu reduzieren. Das Erhitzen und Abschrecken erfolgt in einem Vakuum-Widerstandsofen. Die Kühlung kann durch Gasabschrecken erfolgen. Beim Abkühlen können Erhitzen und Abschrecken in einem Salzbad sowie Grading-Abschrecken angewendet werden. Wenn die Form abgeschreckt und abgekühlt ist, sollte sie unmittelbar nach dem Einweichen und Abkühlen auf 150–200 °C temperiert werden und darf nicht auf Raumtemperatur abkühlen.

3.5 Tempern

Die Härte der Druckgussform wird durch Tempern erreicht, und die Härte des Druckgussformhohlraums wirkt sich direkt auf die Warm- und Kaltermüdungslebensdauer der Form aus. Unterschiedliche Materialien, unterschiedliche Abschrecktemperaturen und Anlasstemperaturen sind ebenfalls unterschiedlich. Beispielsweise beträgt die Härte der Druckgussform aus Aluminium-Magnesium-Legierung aus 3Cr2W8V-Stahl im Allgemeinen 42 bis 48 HRC, und die Anlasstemperatur wird im Allgemeinen zwischen 560 und 620 °C gewählt 670 ℃. Die Härte nach dem Abschrecken bei 1150 °C und dem Anlassen bei 650 °C beträgt 45 HRC; während die Härte nach dem Abschrecken bei 1050 °C und dem Anlassen bei 650 °C 35 HRC beträgt.

3.6 Oberflächenverstärkungsbehandlung

Nach dem Abschrecken und Anlassen der Druckgussform ist die Oberflächenhärte nicht sehr hoch. Um eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit auf der Oberfläche der Druckgussform zu erreichen, während der Kernteil noch eine ausreichende Festigkeit und Zähigkeit beibehält, und um die Antihaftleistung der Druckgussform aus Aluminium-Magnesium-Legierung zu verbessern, Oberfläche Die Druckgussform kann nitriert werden. Oder Nitrocarburierungsbehandlung. Der Einsatz von Zähigkeitsbehandlungen und Oberflächenverstärkungsbehandlungsverfahren ist eine wichtige Möglichkeit, die Leistung und Lebensdauer der Form zu verbessern. Beispielsweise ist das nitrocarburierende Wärmebehandlungsmedium der H13-Druckgussform Ammoniakgas + Ethanol, und der Prozess dauert 580 °C x 4.5 Stunden. Nach dem Abschrecken bei 1030 °C und dem Anlassen bei 600 °C und der Nitrocarburierungs-Wärmebehandlung mit 580 Gas liegt die Oberflächenhärte der Form über 900 HV, die Matrixhärte beträgt 46–48 HRC und die Verschleißfestigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Form sind stark verbessert. .

Zusammenfassung

Bei der Herstellung von Druckgussformen aus Aluminium-Magnesium-Legierung ist es notwendig, die Fehlerursachen entsprechend den Arbeitsbedingungen der Form zu analysieren und zu untersuchen, das Formmaterial richtig auszuwählen und einen angemessenen Wärmebehandlungsprozess zu formulieren, um die Form sicherzustellen Oberflächenhärte, Verschleißfestigkeit, Kernfestigkeit und Zähigkeit und verhindern die Korrosion von Metallflüssigkeiten und das Anhaften von Formen. , Reduzieren Sie effektiv die Ausschussrate und erhöhen Sie die Lebensdauer der Form erheblich. Die Produktionspraxis hat gezeigt, dass das Vorwärmen der Druckgussform aus Aluminium-Magnesium-Legierung auf eine effektive und wirtschaftliche Temperatur den Temperaturunterschied zwischen Form und Werkstück verringern, die Entstehung von Formrissen verringern, die Lebensdauer der Form verlängern und erhöhen kann Produktivität. Natürlich sind bei der Verwendung von Druckgussformen aus Aluminium-Magnesium-Legierung auch die richtige Verwendung, angemessene Verwaltung und sorgfältige Wartung wirksame Maßnahmen, um das frühzeitige Bruchversagen der Form zu reduzieren und die Lebensdauer der Form zu erhöhen.

_{Verwandte Seiten:Formenbau}

Bitte bewahren Sie die Quelle und Adresse dieses Artikels für den Nachdruck auf: Die Maßnahmen zur Verbesserung der Lebensdauer von Druckgussformen aus Aluminium-Magnesium-Legierungen

Mingh Druckgussunternehmen sind der Herstellung und Bereitstellung von hochwertigen und leistungsstarken Gussteilen gewidmet (das Angebot an Metalldruckgussteilen umfasst hauptsächlich) Dünnwandiger Druckguss,Heißkammerdruckguss,Kaltkammerdruckguss), Runder Service (Druckguss-Service,CNC-Bearbeitung,Formenbau,Oberflächenbehandlung). Alle kundenspezifischen Aluminium-Druckguss-, Magnesium- oder Zamak/Zink-Druckguss- und andere Gussanforderungen können uns gerne kontaktieren.

Unter der Kontrolle von ISO9001 und TS 16949 werden alle Prozesse durch Hunderte von fortschrittlichen Druckgussmaschinen, 5-Achsen-Maschinen und anderen Einrichtungen durchgeführt, von Blasgeräten bis hin zu Ultraschall-Waschmaschinen.Minghe verfügt nicht nur über fortschrittliche Ausrüstung, sondern auch über professionelle Team aus erfahrenen Ingenieuren, Bedienern und Inspektoren, um das Design des Kunden zu verwirklichen.

Auftragsfertigung von Druckgussteilen. Zu den Fähigkeiten gehören Kaltkammer-Aluminium-Druckgussteile von 0.15 lbs. bis 6 lbs., Schnellwechseleinrichtung und Bearbeitung. Mehrwertdienste umfassen Polieren, Vibrieren, Entgraten, Kugelstrahlen, Lackieren, Plattieren, Beschichten, Montage und Werkzeugbau. Zu den Materialien, mit denen gearbeitet wird, gehören Legierungen wie 360, 380, 383 und 413.

Unterstützung bei der Konstruktion von Zinkdruckguss / gleichzeitige Engineering-Dienstleistungen. Auftragsfertigung von Präzisions-Zink-Druckgussteilen. Es können Miniaturgussteile, Hochdruck-Kokillengussteile, Mehrschieber-Kokillengussteile, konventionelle Kokillengussteile, Einzel- und Einzeldruckgussteile sowie hohlraumdichte Gussteile hergestellt werden. Gussteile können in Längen und Breiten bis zu 24 Zoll in +/-0.0005 Zoll Toleranz hergestellt werden.  

ISO 9001: 2015 zertifizierter Hersteller von Magnesium-Druckguss. Zu den Fähigkeiten gehören Hochdruck-Magnesium-Druckguss bis zu 200 Tonnen Heißkammer und 3000 Tonnen Kaltkammer, Werkzeugdesign, Polieren, Formen, Bearbeitung, Pulver- und Flüssiglackierung, vollständige Qualitätssicherung mit KMG-Fähigkeiten , Montage, Verpackung & Lieferung.

ITAF16949-zertifiziert. Zusätzlicher Casting-Service inklusive Feinguss,Sandguss,Schwerkraftguss, Verlorener Schaumguss,Schleuderguss,Vakuumgießen,Dauerguss,.Zu den Fähigkeiten gehören EDI, technische Unterstützung, Volumenmodellierung und Sekundärverarbeitung.

Gussindustrie Teile-Fallstudien für: Autos, Fahrräder, Flugzeuge, Musikinstrumente, Wasserfahrzeuge, optische Geräte, Sensoren, Modelle, elektronische Geräte, Gehäuse, Uhren, Maschinen, Motoren, Möbel, Schmuck, Vorrichtungen, Telekommunikation, Beleuchtung, medizinische Geräte, Fotogeräte, Roboter, Skulpturen, Tongeräte, Sportgeräte, Werkzeuge, Spielzeug und mehr. 

Was können wir Ihnen als nächstes helfen?

∇ Zur Startseite gehen für Druckguss China

By Minghe Druckgusshersteller |Kategorien: Hilfreiche Artikel |Werkstoff Stichworte: Aluminiumguss, Zinkguss, Magnesiumguss, Titanguss, Edelstahlguss, Messingguss,Bronzeguss,Casting-Video,Unternehmensgeschichte,Aluminiumdruckguss |Kommentare deaktiviert