알루미늄 합금 다이 캐스팅 금형의 마모 - 내성 처리는 무엇입니까?

알루미늄 합금 다이 캐스팅 금형의 노련한 공급 업체로서, 나는 이러한 곰팡이의 수명과 성능에 내마모성이 저항하는 중요한 역할을 직접 목격했습니다. 다이 캐스팅의 높은 압력 및 높은 온도 환경에서 곰팡이는 강렬한 마찰, 부식 및 기계적 응력을받습니다. 따라서, 알루미늄 합금 다이 주조 금형의 내구성과 효율을 향상시키기 위해서는 효과적인 마모 - 내성 처리가 필수적이다. 이 블로그에서는이 곰팡이에 대한 일반적으로 사용되는 마모 - 내성 처리를 탐색하겠습니다.

1. 표면 경화 처리

질화

질화는 알루미늄 합금 다이 캐스팅 금형에 대한 확립 된 표면 경화 공정입니다. 이 처리는 질소를 금형 물질의 표면층으로 확산시켜 경질 질화물 층을 형성하는 것을 포함한다. 질화물 층은 금형 표면의 경도, 내마모성 및 부식 저항을 크게 향상시킵니다.

가스 질화 및 이온 질화와 같은 다양한 유형의 질화가 있습니다. 가스 질화는 곰팡이가 질소 - 풍부한 대기에서 가열되는 비교적 전통적인 방법입니다. 반면에 이온 질화는 이온화 된 질소 가스를 사용하여 질화 과정을 가속화합니다. 이온 질화는 가스 질화에 비해 짧은 시간에보다 균일하고 더 깊은 질화물 층을 달성 할 수있다.

금형 표면에 형성된 질화물 층은 최대 1000-1500 HV의 경도에 도달 할 수 있으며, 이는 캐스팅 공정 동안 용융 알루미늄 합금의 흐름으로 인한 연마 마모에 대한 우수한 저항을 제공합니다. 또한, 개선 된 부식 저항은 용융 금속의 화학 공격과 다이 캐스팅에 사용 된 방출 제로부터 곰팡이를 보호하는 데 도움이됩니다.

기화

기화는 알루미늄 합금 다이 캐스팅 금형에 적용될 수있는 또 다른 표면 경화 기술입니다. 기화에서, 탄소는 고온에서 금형 강의 표면으로 확산됩니다. 이어서, 탄소 - 농축 표면 층을 켄 칭 및 템퍼링하여 단단한 마르텐 사이트 구조를 형성한다.

기화의 장점은 곰팡이의 코어에서 좋은 인성을 유지하면서 표면 경도와 내마모성을 증가시킬 수 있다는 것입니다. 이것은 녹은 금속의 높은 압력 주입과 주조 공정 동안주기 열 응력을 모두 견딜 필요가 있기 때문에 다이 주조 금형에 특히 중요합니다. 그러나, 기화는 표면층의 원하는 특성을 보장하기 위해 온도, 탄소 전위 및 시간과 같은 공정 파라미터의 정확한 제어가 필요합니다.

2. 코팅 기술

물리 증기 증착 (PVD) 코팅

PVD 코팅은 다이 캐스팅 산업에서 알루미늄 합금 다이 주조 금형의 내마모성을 향상시키는 데 널리 사용됩니다. PVD는 질화 티타늄 (TIN), 탄산 티타늄 (TICN) 또는 크롬 질화물 (CRN)과 같은 단단한 물질의 박막이 진공 환경에서 금형 표면에 증착되는 과정입니다.

주석 코팅은 다이 주조 금형에 가장 일반적으로 사용되는 PVD 코팅 중 하나입니다. 그들은 황금색이 밝고 내마모성이 우수하고 마찰 계수가 낮고 열 안정성이 높습니다. 주석 코팅은 용융 알루미늄 합금의 곰팡이 표면에 접착력을 감소시켜 납땜 결함의 형성을 방지하고 주조의 표면 마감을 향상시킵니다.

TICN 코팅은 질화 티타늄과 타이타늄 카바이드의 특성을 결합하여 주석 코팅에 비해 내마모성과 경도를 더 잘 제공합니다. 이들은 곰팡이가 많은 부피 다이 캐스팅 생산과 같은 더 심한 마모 조건을받는 응용 분야에 적합합니다.

CRN 코팅은 우수한 내식성 및 높은 산화 저항성으로 알려져 있습니다. 그들은 용융 알루미늄 합금 및 방출 제의 존재를 포함하여 다이 캐스팅에서 가혹한 화학 환경을 견딜 수 있습니다. CRN 코팅은 또한 금형 기판에 우수한 접착력을 가지므로 코팅의 장기 성능을 보장합니다.

화학 기상 증착 (CVD) 코팅

CVD는 알루미늄 합금 다이 캐스팅 금형의 내마모성을 향상시키는 데 사용할 수있는 또 다른 코팅 기술입니다. CVD에서, 화학 반응은 고온에서 가스상에서 발생하여 금형 표면에 단단한 코팅을 퇴적시킨다.

CVD 코팅은 PVD 코팅에 비해 더 두껍고 균일 한 코팅을 달성 할 수 있습니다. 다이 주조 금형에 대한 일부 일반적인 CVD 코팅에는 실리콘 카바이드 (SIC) 및 알루미늄 산화 알루미늄 (Allool)이 포함됩니다. SIC 코팅은 경도가 높고 내마모성이 뛰어나서 알루미늄 합금의 고압 다이 캐스팅에 사용되는 곰팡이에 적합합니다. Alloolo₂ 코팅은 우수한 열 단열 특성을 제공하여 금형 표면의 열 응력을 줄이고 열 피로에 대한 저항을 향상시킬 수 있습니다.

그러나 CVD 코팅은 높은 온도 가공이 필요하므로 제대로 제어되지 않으면 곰팡이의 왜곡을 유발할 수 있습니다. 또한, CVD 공정은 PVD 코팅에 비해 더 복잡하고 비싸다.

3. 열처리 최적화

알루미늄 합금 다이 캐스팅 금형의 내마모성을 개선하는 데 적절한 열처리가 중요합니다. 열처리 공정은 곰팡이 스틸의 입자 구조를 정제하고 경도를 향상 시키며 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다.

담금질 및 템퍼링 공정은 다이 주조 금형을위한 일반적인 열처리 방법입니다. 담금질은 가열 된 금형 스틸을 빠르게 냉각시켜 단단한 마르텐 사이트 구조를 형성하는 것을 포함합니다. 그런 다음 템퍼링을 수행하여 담금질 중에 발생하는 내부 응력을 완화하고 강의 인성을 향상시킵니다.

담금질 온도, 냉각 속도 및 템퍼링 온도와 같은 담금질 및 템퍼링 파라미터를 최적화함으로써 금형은 원하는 경도 및 인성의 원하는 조합을 달성 할 수 있습니다. 예를 들어, 담금질 온도가 높을수록 강철의 경도가 증가 할 수 있지만 균열의 위험이 증가 할 수도 있습니다. 따라서, 곰팡이의 최상의 내마모성과 곰팡이의 서비스 수명을 보장하기 위해 경도와 인성 사이에 균형이 필요합니다.

4. 고성능 곰팡이 재료의 선택

곰팡이 재료의 선택은 또한 알루미늄 합금 다이 캐스팅 금형의 내마모성에 중대한 영향을 미칩니다. H13 스틸과 같은 고성능 곰팡이 강은 경도, 인성 및 열 피로 저항의 우수한 조합으로 인해 다이 캐스팅 산업에서 널리 사용됩니다.

H13 강철은 크롬, 몰리브덴 및 바나듐을 함유 한 뜨거운 작업 도구 스틸입니다. 이러한 합금 요소는 강철에 미세 탄화물의 형성에 기여하여 내마모성과 높은 온도 강도를 향상시킵니다. H13 강철은 다이 캐스팅의 고압 및 고온 조건을 견딜 수있어 알루미늄 합금 다이 캐스팅 금형에 인기있는 선택입니다.

H13 강 외에도 파우더 금속 강과 같은 다른 고급 금형 재료도 업계에서 개발되고 사용되고 있습니다. 분말 - 야금 강은 기존의 강과 비교하여 더 균일하고 미세한 구조를 가지므로 기계적 특성 및 내마모성이 향상됩니다.

결론

결론적으로, 표면 경화 처리, 코팅 기술, 열처리 최적화 및 고성능 곰팡이 재료의 선택을 포함하여 알루미늄 합금 다이 캐스팅 금형에 이용 가능한 몇 가지 마모 - 내성 처리가 있습니다. 각 치료 방법에는 고유 한 장점과 한계가 있으며 치료 선택은 특정 응용 프로그램 요구 사항, 생산량 및 비용 고려 사항과 같은 다양한 요인에 따라 다릅니다.

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참조

• AJ Munson의 "Die Casting Handbook"
• RS Mishra의 "내마모성 표면 공학"
• George E. Totten의 "공구 강의 열처리"