Tratamiento térmico y tratamiento superficial de troqueles de trabajo en caliente

El rendimiento del molde se verá afectado por la tecnología de tratamiento térmico, ya que la dureza del acero del molde se puede aumentar mediante el tratamiento térmico, de modo que la vida útil del molde mejorará considerablemente. Las condiciones de trabajo de los troqueles de trabajo en caliente son muy duras y complejas, ya que todos deben estar en contacto directo con la palanquilla calentada o el metal líquido, y se calientan y enfrían repetidamente durante todo el proceso. Al mismo tiempo, también existe el efecto de la carga de choque. Por lo tanto, los requisitos de rendimiento del acero para moldes en caliente son extremadamente estrictos para cumplir con el uso de moldes en caliente. Podemos mejorar los indicadores de rendimiento del molde mediante el tratamiento térmico y la tecnología de tratamiento de superficies, promoviendo así la mejora de la vida útil del molde.

¿Qué es el tratamiento térmico?

El tratamiento térmico es un proceso de procesamiento térmico de metales. Se refiere a los medios de calentamiento, conservación del calor y enfriamiento de materiales en estado sólido para obtener la estructura y las propiedades deseadas.

El tratamiento térmico de metales es uno de los procesos importantes en la fabricación de maquinaria. En comparación con otros procesos, el tratamiento térmico generalmente no cambia la forma ni la composición química general de la pieza de trabajo. El tratamiento térmico es impartir o mejorar el rendimiento de la pieza de trabajo cambiando la microestructura dentro de la pieza de trabajo o cambiando la composición química de la superficie de la pieza de trabajo. El tratamiento térmico es para mejorar la calidad intrínseca de la pieza de trabajo, y este cambio generalmente no es visible a simple vista.

Acero para troqueles para trabajo en caliente

El acero para troqueles para trabajo en caliente se utiliza para hacer moldes que deforman metales en un estado calentado, incluidos troqueles de forja en caliente, troqueles de extrusión en caliente, troqueles de fundición a presión. , y troqueles de forja de alta velocidad .

Condiciones de trabajo y requisitos de rendimiento del acero para troqueles para trabajo en caliente

El troquel de trabajo en caliente soportará una gran fuerza de impacto cuando trabaje, la cavidad del troquel está en contacto con el metal de alta temperatura, se calentará y enfriará repetidamente y sus condiciones de uso son duras. Para cumplir con los requisitos de uso del troquel para trabajo en caliente, el acero para troquel para trabajo en caliente debe tener las siguientes características:alta resistencia a altas temperaturas y buena tenacidad. Tiene buena resistencia al desgaste y alta estabilidad térmica. Tiene excelente resistencia a la fatiga térmica y alta templabilidad. Tiene buena conductividad térmica y buen rendimiento del proceso de formación.

Tratamiento de aleación

La fracción de masa de carbono en el acero para troqueles para trabajo en caliente generalmente se mantiene entre (0.3%~0.6%) C para obtener la resistencia, dureza, resistencia al desgaste y tenacidad requeridas. Si el contenido de carbono es demasiado alto, la tenacidad y la conductividad térmica disminuirán, y si el contenido de carbono es demasiado bajo, la resistencia, la dureza y la resistencia al desgaste serán difíciles de garantizar.

El cromo mejora la templabilidad y la estabilidad al revenido. La coexistencia de níquel y cromo no solo puede mejorar la templabilidad sino también mejorar las propiedades mecánicas integrales. El manganeso aumenta la templabilidad y la resistencia, pero reduce la tenacidad. El molibdeno, el tungsteno, el vanadio, etc. pueden producir un endurecimiento secundario, mejorar la dureza al rojo, la estabilidad del revenido, la resistencia a la fatiga térmica y el refinamiento del grano.

Proceso de tratamiento térmico

El proceso de tratamiento térmico generalmente incluye tres procesos de calentamiento, conservación del calor y enfriamiento y, a veces, solo dos procesos de calentamiento y enfriamiento. Estos procesos están conectados y no se pueden interrumpir.

• Calefacción

El calentamiento es uno de los procesos importantes del tratamiento térmico y existen muchos métodos de calentamiento. El uso más antiguo de carbón vegetal y carbón como fuente de calor, y la aplicación reciente de combustibles líquidos y gaseosos. La aplicación de electricidad hace que la calefacción sea fácil de controlar y libre de contaminación ambiental.

Cuando el metal se calienta, debido a que la pieza de trabajo está expuesta al aire, a menudo se produce oxidación y descarburación, lo que no favorece las propiedades superficiales de las piezas después del tratamiento térmico. Por lo tanto, el metal debe calentarse en atmósfera controlada o atmósfera protectora, en sal fundida y al vacío, o calentamiento protector con recubrimientos y métodos de envasado. La temperatura de calentamiento es uno de los parámetros de proceso importantes del proceso de tratamiento térmico, y la selección y el control de la temperatura de calentamiento son los principales problemas para garantizar la calidad del tratamiento térmico.

• Preservación del calor

La temperatura de calentamiento varía según el propósito del tratamiento térmico y el material metálico a tratar, pero generalmente se calienta por encima de la temperatura de transición de fase para obtener una estructura de alta temperatura. Sin embargo, la transformación lleva cierto tiempo, por lo que cuando la superficie de la pieza metálica alcanza la temperatura de calentamiento requerida, debe mantenerse a esta temperatura durante un cierto período de tiempo, para que las temperaturas interna y externa sean consistentes y la la microestructura se transforma por completo. Este período de tiempo se denomina tiempo de conservación del calor.

• Refrigeración

El enfriamiento también es un paso indispensable en el proceso de tratamiento térmico. El método de enfriamiento varía con los diferentes procesos, principalmente controlando la tasa de enfriamiento. En general, la velocidad de enfriamiento del recocido es la más lenta, la velocidad de enfriamiento de la normalización es más rápida y la velocidad de enfriamiento del templado es la más rápida. Pero también existen diferentes requisitos debido a los diferentes grados de acero.

Tecnología de tratamiento de superficies de acero para troqueles

Las técnicas de fortalecimiento de superficies comúnmente utilizadas son el tratamiento térmico químico, el fortalecimiento de superficies con haz de alta energía y la deposición de vapor físico o químico.

Los tratamientos térmicos químicos comunes son cementación, nitruración, borización, etc. Estos procesos de tratamiento de superficies son algunos procesos tradicionales, que tienen las características de bajo costo y alta confiabilidad en comparación con otros procesos, y también hay muchas opciones.

Las características de la tecnología de refuerzo de la superficie del haz de alta energía son una velocidad de calentamiento rápida, una pequeña deformación de la pieza de trabajo, sin medio de enfriamiento, buena capacidad de control y control automático fácil de realizar. Entre las tecnologías de fortalecimiento de superficies con haces de alta energía, la modificación de superficies con láser tiene la mayoría de las aplicaciones de investigación. En la actualidad, la investigación sobre el tratamiento de superficies con láser utiliza principalmente las características de buena capacidad de control de esta tecnología y poca influencia en el sustrato y combina algunas otras tecnologías para llevar a cabo nuevas investigaciones de procesos.

La deposición de vapor se divide en deposición química de vapor y deposición física de vapor. Estos métodos se utilizan principalmente para formar un revestimiento cerámico en la superficie del molde, pero el mayor problema con la aplicación del revestimiento cerámico es que el rendimiento de expansión térmica del revestimiento cerámico no coincide con la matriz de acero del molde, lo que provocará la falla por agrietamiento temprano del recubrimiento. Por lo tanto, la nitruración por plasma antes del recubrimiento cerámico es un método eficaz para mejorar la fuerza de unión entre el recubrimiento cerámico y el sustrato y tiene un efecto significativo en la mejora de la vida útil del troquel de trabajo en caliente. Sin embargo, varios recubrimientos cerámicos, ya sean de una o varias capas o combinados con nitruración, inevitablemente causan diferencias en el rendimiento de expansión térmica con la matriz, por lo que afectará el rendimiento de fatiga térmica del molde. Por lo tanto, se necesita un sistema de recubrimiento compuesto. El sistema de revestimiento compuesto puede hacer que la superficie del molde de fundición a presión tenga las funciones de anti-soldadura, anti-pérdida de fusión, anti-oxidación y resistente al desgaste. La característica más importante de este sistema de revestimiento es reducir la transferencia de calor al molde, ralentizar el cambio de temperatura del molde y mejorar la resistencia a la fatiga térmica del acero del molde.

JTR puede proporcionar mecanizado CNC , estampado, fundición a presión, impresión 3D, moldeo por inyección y otros servicios. Tenemos una variedad de equipos de mecanizado CNC de precisión y equipos de prueba. Podemos proporcionar a los clientes servicios de creación de prototipos rápidos y fabricación en masa, y invitamos a los clientes nacionales y extranjeros a consultar en cualquier momento.