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鋁合金壓鑄模具澆口套失效分析

2020-08-04 17:43:22

 鋁合金熔融溫度為580~740℃,鋁合金壓鑄模具除了承受這種高溫沖擊外,還要承受注入型腔內的壓力沖擊,隨之帶來的與熔融鋁合金接觸部位的熱沖蝕、熱磨損,還有模具自身冷卻帶來的冷熱疲憊,使模具作業環境惡劣、作業條件嚴苛。鋁合金壓鑄模具的試驗壽命比較明確了氮化層中化合物層和脈狀安排是產生澆口套前期失效的主要原因,控制并確保合理的氮化層質量能夠提高鋁合金壓鑄模具的使用壽命。

使用常規氣體氮化方法處理的鋁合金壓鑄模具澆口套使用壽命過低,需要剖析氮化質量對使用壽命的影響,為此取了原始氮化層狀況和失效后氮化層狀況,進行了比照剖析。從壁厚45mm圓通狀澆口套取原始氮化層狀況的外圓弧和失效后氮化層狀況的內圓弧,以便比照剖析兩種氮化層狀況。

鋁合金壓鑄模具澆口套失效分析

非作業面外圓弧氮化狀況反映該零部件的原始氮化狀況,氮化層中化合物層比較厚、脈狀安排比較密布、硬度梯度不陡峭,闡明原始氮化處于過氮化狀況。

化合物層是又硬又脆的安排,與其他部位膨脹系數差距比較大,遭到外力沖擊和冷熱沖擊時簡單決裂,作業面內圓弧失效氮化層中化合物層遭到鋁合金熔液注入沖擊和模具作業冷熱沖擊而決裂掉塊,現已看不到化合物層。

擴散層中的脈狀安排多沿低能量晶界分出,使晶界軟弱,是氮化層中“微裂紋”,遭到鋁合金注入沖擊簡單決裂掉塊。脈狀安排構成網狀時,更簡單呈現決裂掉塊現象。氮化工件尖角部位簡單呈現過氮化網狀脈狀安排,經常呈現自動決裂掉塊現象。

氮化層高硬度區過厚,即氮化層硬度梯度不陡峭時,簡單造成應力集中,耐性下降,脆性加大,滋長氮化層決裂掉塊。氮化層質量沒能到達杰出控制,呈現化合物層過厚、脈狀安排過密、氮化層硬度梯度不陡峭是澆口套產生前期失效的主要原因。

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