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Analisi della tecnologia di trattamento termico per stampi di colata

Analisi della tecnologia di trattamento termico per stampi di colata

Si riferisce a un processo di lavorazione termica dei metalli in cui i materiali vengono riscaldati, isolati e raffreddati allo stato solido per ottenere le strutture e le proprietà previste. Questa tecnologia svolge un ruolo estremamente importante nel settore delle piattaforme a lastra piana. Affinché i pezzi metallici abbiano le proprietà meccaniche, fisiche e chimiche richieste, oltre a una selezione ragionevole di materiali e vari processi di formatura, il processo di trattamento termico è spesso essenziale. Innanzitutto, l'editor di screening rapido introduce:

1、 Tecnologia di trattamento superficiale dello stampo

Oltre alla ragionevole corrispondenza della matrice con elevata resistenza e tenacità, le prestazioni superficiali dello stampo sono fondamentali per le prestazioni lavorative e la durata di servizio dello stampo. Queste proprietà superficiali si riferiscono alla resistenza all'usura, alla corrosione, al coefficiente di attrito, alle prestazioni a fatica, ecc. È molto limitato e antieconomico fare affidamento esclusivamente sul miglioramento e sul potenziamento dei materiali della matrice per migliorare queste proprietà. Tuttavia, attraverso la tecnologia del trattamento superficiale, spesso possiamo ottenere il doppio del risultato con la metà dello sforzo, motivo per cui la tecnologia del trattamento superficiale è stata sviluppata rapidamente.

La tecnologia di trattamento superficiale dello stampo è un'ingegneria di sistema che modifica la forma, la composizione chimica, la struttura e lo stato di sollecitazione della superficie dello stampo attraverso il rivestimento superficiale, la modifica della superficie o la tecnologia di trattamento composito per ottenere le proprietà superficiali richieste. Dal modo di trattamento superficiale, può essere suddiviso in metodo chimico, metodo fisico, metodo fisico-chimico e metodo meccanico. Sebbene stiano emergendo nuove tecnologie di trattamento volte a migliorare le prestazioni superficiali degli stampi, i principali processi di deposizione di film di nitrurazione, cementazione e indurimento sono ampiamente utilizzati nella produzione di stampi.

Il processo di nitrurazione comprende nitrurazione gassosa, nitrurazione ionica, nitrurazione liquida, ecc. In ciascun metodo di nitrurazione esistono diverse tecnologie di nitrurazione, che possono soddisfare i requisiti di diversi gradi di acciaio e diversi pezzi. Poiché la tecnologia di nitrurazione può formare una superficie con prestazioni eccellenti e il processo di nitrurazione è ben coordinato con il processo di tempra dell'acciaio dello stampo, allo stesso tempo, la bassa temperatura di nitrurazione non richiede un raffreddamento intenso dopo la nitrurazione e la deformazione del lo stampo è molto piccolo, quindi la tecnologia della nitrurazione è stata utilizzata in precedenza per il rinforzo superficiale dello stampo, che è anche la più utilizzata.

Lo scopo della cementazione dello stampo è principalmente quello di migliorare la resistenza e la tenacità complessive dello stampo, ovvero la superficie di lavoro dello stampo ha un'elevata robustezza e resistenza all'usura. L'idea tecnica qui introdotta è quella di sostituire il materiale di livello superiore con un materiale di livello inferiore, ovvero mediante cementazione e tempra, in modo da ridurre i costi di produzione.

Allo stato attuale, CVD e PVD sono tecnologie mature di deposizione di film indurenti. Per aumentare la forza di adesione della superficie del film in lavorazione, sono state sviluppate diverse tecnologie CVD potenziate, "PVI". La tecnologia di deposizione del film indurito è stata applicata per la prima volta agli utensili (utensili, utensili da taglio, strumenti di misura, ecc.) con ottimi risultati. Molti strumenti hanno adottato il rivestimento di pellicola indurita come processo standard. Dagli anni '1980 lo stampo è rivestito con pellicola indurita. Nelle attuali condizioni tecniche, il costo della tecnologia di deposizione del film indurente (principalmente attrezzature) è relativamente elevato e viene ancora applicata solo ad alcuni stampi di precisione e di lunga durata. Se viene adottato il metodo di creazione di un centro di trattamento termico, il costo del rivestimento della pellicola indurente sarà notevolmente ridotto. Se più stampi adottassero questa tecnologia, il livello complessivo di produzione di stampi in Cina potrebbe migliorare.

2、 Tecnologia di trattamento termico sotto vuoto dello stampo

La tecnologia di trattamento termico sotto vuoto è un nuovo tipo di tecnologia di trattamento termico sviluppata negli ultimi anni. Le sue caratteristiche sono urgentemente necessarie nella produzione di stampi, come la prevenzione dell'ossidazione e della non decarburazione, il degasaggio sotto vuoto o il degasaggio, l'eliminazione dell'infragilimento da idrogeno, in modo da migliorare la plasticità, la tenacità e la resistenza alla fatica dei materiali (parti). Il lento riscaldamento sotto vuoto, la piccola differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno delle parti e altri fattori determinano la piccola deformazione delle parti causata dal processo di trattamento termico sotto vuoto.

In base ai diversi mezzi di raffreddamento, la tempra sotto vuoto può essere suddivisa in tempra con raffreddamento ad olio sotto vuoto, tempra con raffreddamento a gas sotto vuoto, tempra con raffreddamento ad acqua sotto vuoto e tempra isotermica con nitrato sotto vuoto. La tempra con raffreddamento ad olio sotto vuoto, la tempra con raffreddamento ad aria sotto vuoto e la tempra con raffreddamento ad aria sotto vuoto vengono utilizzate principalmente nel trattamento termico sotto vuoto degli stampi. Per mantenere le eccellenti caratteristiche del riscaldamento sotto vuoto dei pezzi (come gli stampi), la selezione e la formulazione del refrigerante e del processo di raffreddamento sono molto importanti. Il processo di tempra degli stampi adotta principalmente il raffreddamento ad olio e il raffreddamento ad aria.

Per la faccia di lavoro dello stampo che non verrà lavorata dopo il trattamento termico, si dovrà adottare il più possibile la tempra sotto vuoto dopo la tempra, in particolare per il pezzo (stampo) temprato sotto vuoto, che può migliorare le proprietà meccaniche legate alla qualità della superficie. Come prestazioni a fatica, luminosità della superficie, corrosività, ecc.

Lo sviluppo e l'applicazione di successo della tecnologia di simulazione computerizzata del processo di trattamento termico (compresa la simulazione dei tessuti e la tecnologia di previsione delle prestazioni) rendono possibile l'intelligence del trattamento termico degli stampi. A causa delle caratteristiche dei lotti piccoli (anche pezzi singoli) e delle molteplici varietà di produzione di stampi, nonché degli elevati requisiti di prestazione del trattamento termico e del fatto che non sono ammessi prodotti di scarto, è diventata necessaria la lavorazione intelligente degli stampi. Il trattamento termico intelligente dello stampo comprende: la definizione dei requisiti di struttura, materiale e prestazione del trattamento termico dello stampo; simulazione al computer del campo di temperatura e della distribuzione del campo di sollecitazione durante il processo di riscaldamento dello stampo; Simulazione al computer del campo di temperatura, del processo di trasformazione di fase e della distribuzione del campo di stress durante il raffreddamento dello stampo; Simulazione del processo di riscaldamento e raffreddamento; Formulazione del processo di tempra; Tecnologia di controllo automatico delle apparecchiature per il trattamento termico. Paesi industrializzati all’estero,

Ad esempio, gli Stati Uniti, il Giappone, ecc. hanno effettuato ricerca e sviluppo tecnologico in questo campo nella tempra con gas sotto vuoto ad alta pressione, mirando principalmente allo stampo.

3、 Tecnologia di preindurimento dei materiali dello stampo

Il trattamento termico degli stampi durante la produzione è un processo utilizzato da molto tempo dalla maggior parte degli stampi. Dagli anni '1970 l'idea del pre-indurimento è stata avanzata a livello internazionale. Tuttavia, a causa dei vincoli di rigidità delle macchine utensili e degli utensili da taglio, la durezza del pretempra non può raggiungere la durezza degli stampi, quindi non sono stati investiti molto nella ricerca e nello sviluppo della tecnologia di pretempra. Con il miglioramento delle prestazioni degli utensili di lavorazione e degli utensili da taglio, la velocità di sviluppo della tecnologia di preindurimento dei materiali per stampi è accelerata. Negli anni '1980, la percentuale dei paesi industrializzati internazionali che utilizzavano il modulo di preindurimento su materiali plastici per stampi ha raggiunto il 30% (più del 60% attualmente). A metà e alla fine degli anni '1990, la Cina ha iniziato a utilizzare moduli di pre-indurimento (principalmente prodotti importati).

La tecnologia di preindurimento dei materiali per stampi viene sviluppata e implementata principalmente nei produttori di materiali per stampi. Regolando la composizione chimica dell'acciaio e dotando le corrispondenti apparecchiature di trattamento termico, i moduli di pretempra con qualità stabile possono essere prodotti in grandi quantità. In Cina, la tecnologia di preindurimento dei materiali per stampi è iniziata tardi e su scala ridotta. Al momento, non è in grado di soddisfare i requisiti della produzione di stampi domestici.

L'uso di materiali per stampi preindurenti può semplificare il processo di produzione dello stampo, abbreviare il ciclo di produzione dello stampo e migliorare la precisione di produzione dello stampo. Si può prevedere che con il progresso della tecnologia di lavorazione, i materiali per stampi preindurenti verranno utilizzati per più tipi di stampi.