更多材料問題，歡迎點擊右側(cè)咨詢窗口與客服在線溝通，或與我們銷售代表聯(lián)系。由于質(zhì)量輕,耐蝕性、延展性和成形性好等優(yōu)點，鋁合金成為了有色金屬行業(yè)更常見的產(chǎn)品之一。市場上所需各種鋁合金產(chǎn)品的制備,離不開鋁合金壓鑄模具.如果沒有質(zhì)量優(yōu)良的壓鑄模具,就沒有高質(zhì)量的鋁合金產(chǎn)品.因此,鋁合金壓鑄模具的使用性能十分重要.如何提高鋁合金壓鑄模具的性能,成為鋁合金產(chǎn)品制造領(lǐng)域的一個重要技術(shù)課題,引起了業(yè)界技術(shù)工程師和研發(fā)人員的高度重視.隨著有色金屬行業(yè)的發(fā)展和對鋁合金產(chǎn)品性能要求的不斷提高,鋁合金壓鑄模具的抗熱疲勞性能、耐高溫磨損性能等難以滿足要求,國內(nèi)外利用熱處理來提高鋁合金壓鑄模具使用性能的研究較多。本文采用不同的熱處理工藝對DAC55汽車用鋁合金壓鑄模具進行熱處理,研究了熱處理工藝對DAC55鋁合金壓鑄模具的高溫硬度、耐高溫磨損性能和抗熱疲勞性能的影響。

　　1實驗材料與方法

　　表1試樣的化學(xué)成分w(%)

　　Tab.1Chemicalcompositionofthesamples

　　采用摩擦磨損試驗機對試樣的高溫磨損性能進行測試。測試溫度分別為200℃和500℃。磨輪轉(zhuǎn)速為2000r/min、磨損載荷為20N、相對滑動速度為100mm/min、摩擦總轉(zhuǎn)數(shù)為2000r、冷卻液為0.5%重鉻酸鉀水溶液。

　　采用箱式電阻爐對試樣的抗熱疲勞性能進行測試。首先，將各試樣表面磨平、拋光，并用酒精清洗后吹干，并將其放入(105±3)℃烘箱中預(yù)熱30min。隨后，將試樣放入(500±3)℃電阻爐中保溫3min，再快速取出，再放入(25±3)℃恒溫水中保持3s。如此循環(huán)重復(fù)1000次后，用金相顯微鏡觀察試樣感應(yīng)中心位置處的裂紋

　　2實驗結(jié)果和討論

　　2.1高溫硬度

　　表2為試樣的高溫表面硬度測試結(jié)果?？梢钥闯?，熱處理可以提高DAC55鋁合金壓鑄模具的表面硬度。與未進行熱處理的試樣1相比，采用分級淬火和(600±10)℃二次回火工藝的試樣5的高溫表面硬度更大，其200℃表面硬度從46.3HRC增加至62.6HRC。500℃表面硬度從43.4HRC增加至62.4HRC。這主要是因為分級淬火和二次回火能更好改善壓鑄模具的組織，提高模具的高溫表面硬度。另外，試樣5隨機5個點的表面硬度值差異更小，即表面硬度的均一性更好。

　　圖3為淬火溫度對壓鑄模具高溫硬度的影響?？梢钥闯觯谄渌麩崽幚砉に噮?shù)相同的情況下，隨著淬火溫度的升高，試樣的表面硬度均呈現(xiàn)出先增大后降低的趨勢。這主要是因為淬火溫度過高或過低，都不利于改善壓鑄模具內(nèi)部組織，從而不利于提高模具的表面硬度dac55。

　　表2試樣的高溫表面硬度值

　　Tab.2Surfacehardnessofthesamples

　　圖3淬火溫度對高溫表面硬度的影響

　　Fig.3Effectofquenchingtemperatureon

　　surfacehardnessofthesamplesathightemperature

　　圖4為回火溫度對壓鑄模具高溫硬度的影響?？梢钥闯觯谄渌麩崽幚砉に噮?shù)相同的情況下，隨著回火溫度的升高，試樣的表面硬度均先增大后減小。這主要是因為回火溫度過高或過低，都不利于更好的改善壓鑄模具組織，不能起到很好的熱處理強化效果。

　　圖4回火溫度對高溫表面硬度的影響

　　Fig.4Effectoftemperingtemperatureon

　　surfacehardnessofthesamplesathightemperature

　　圖5試樣的高溫磨損性能測試結(jié)果

　　Fig.5Testresultsofwearingresistanceat

　　hightemperatureforthesamples

　　2.2高溫磨損性能

　　圖5為試樣的高溫磨損性能測試結(jié)果?？梢钥闯?，試樣1的磨損體積更大，經(jīng)熱處理后的DAC55鋁合金壓鑄模具試樣的磨損體積均降低，尤其是采用分級淬火和(600±10)℃二次回火工藝的試樣5，其磨損體積更小。200℃條件下磨損體積從280×10-3mm3

　　減小至11×10-3mm3，減小了96.07%。500℃條件下磨損體積從347×10-3mm3減小至26×10-3mm3，減小了92.51%。此外，隨著淬火溫度從990℃±10℃增加至1050℃±10℃或者回火溫度從560℃±10℃增加至640℃±10℃，DAC55鋁合金壓鑄模具的磨損體積均呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，即DAC55鋁合金壓鑄模具的耐高溫磨損性能先提高后降低。這與試樣的表面硬度測試結(jié)果一致。

　　2.3抗熱疲勞性能測試結(jié)果及討論

　　圖6為試樣表面的熱疲勞裂紋形貌?？梢钥闯觯c未經(jīng)熱處理的試樣1相比，熱處理后的模具經(jīng)過上述溫度的1000次循環(huán)后表面熱疲勞裂紋均有變細，尤其是采用分級淬火和(600±10)℃二次回火工藝的試樣5，其熱疲勞裂紋細化更為明顯。可見，從提高DAC55鋁合金壓鑄模具抗熱疲勞性能的角度出發(fā)，其優(yōu)選的熱處理工藝為試樣5所采用的工藝。

　　適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に?，有利于提高DAC55鋁合金壓鑄模具的高溫硬度、耐高溫磨損性能和抗熱疲勞性能。與未進行熱處理相比，分級淬火和（600±10）℃二次回火可使DAC55鋁合金壓鑄模具的200℃表面硬度增加16.3HRC、500℃表面硬度增加19HRC、200℃磨損體積減小96.07%、500℃磨損體積減小92.51%、熱疲勞裂紋明顯變細。為提高耐高溫磨損性能和抗熱疲勞性能，DAC55鋁合金壓鑄模具的淬火工藝優(yōu)選為：（1020±10）℃×1h后（1000±10）℃×1h的分級淬火，回火工藝優(yōu)選為（600±10）℃×4h二次回火dac55。蘇州東锜公司主要鋼種有：熱作模具鋼H13（SKD61、1.2344）、H13-S（FDAC）、38CrMoAl（SACM645）等；冷作模具鋼D2（1.2379）、SKD11、Cr12MoV、O1（SKS3、1.2510）、DC53、S7等；高速工具鋼M2（SKH51、1.3343）、M35（SKH55、1.3243）、塑膠模9Cr18Mo（440C）、4Cr13等，其廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、電器、電子通訊、醫(yī)療機械等各大領(lǐng)域，已成為工業(yè)企業(yè)必不可少的材料。

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