低压铸造模具的热处理
铝合金轮毂低压铸造的热处理工艺及其性能分析
收稿日期：２０１９ １２ ０７作者简介：李 莎（１９８６—），女，硕士，讲师，研究方向为金属材料与热处理及表面技术．ＤＯＩ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００２ １６３９ ２０２０ ０８ ００６铝合金轮毂低压铸造的热处理工艺及其性能分析李 莎（陕西工业职业技术学院，陕西 咸阳 ７１２０００）摘要：针对Ａ３５６ ２铝合金轮毂采取固溶措施，在此基础上通过人工时效２４ｈ、自然时效４８ｈ方式处理，展开力学性能检测，同时检测通过涂装处理后的成品。
经分析结果得知，Ｔ４（自然时效２４ｈ）热处理在屈服强度上有所下降，相较于Ｔ６热处理而言降幅约２０％～３０％，除此之外在抗拉强度与硬度两项指标上也出现下降趋势，分别为５％～１０％、１０％～２０％，较特殊的是伸长率，提升幅度达到７０％～１００％。
在采取涂装措施后，基于合金检测结果得知，伸长率有所下降，强度与硬度均有所提升。
总体上，Ｔ４热处理可行性更佳，所得合金力学性能更为良好。
关键词：Ａ３５６ ２铝合金；热处理；轮毂中图分类号：ＴＧ１５６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２ １６３９（２０２０）０８ ００２０ ０３ＨｅａｔＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｒｏｃｅｓｓａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＡｌｕｍｉｎｕｍＡｌｌｏｙＷｈｅｅｌＨｕｂＵｎｄｅｒＬｏｗＰｒｅｓｓｕｒｅＣａｓｔｉｎｇＬＩＳｈａ（ＳｈａａｎｘｉＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉａｎｙａｎｇ７１２０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｓｗｅｒｅｔａｋｅｎｆｏｒＡ３５６ ２ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｈｕｂ Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＡ３５６ ２ａｌｕｍｉ ｎｕｍａｌｌｏｙｗｈｅｅｌｓｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄｂｙａｒｔｉｆｉｃｉａｌａｇｉｎｇｆｏｒ２４ｈａｎｄｎａｔｕｒａｌａｇｉｎｇｆｏｒ４８ｈ，ａｎｄｔｈｅｆｉｎｉｓｈｅｄｐｒｏｄｕｃｔｓｔｒｅａｔｅｄｂｙｃｏａｔｉｎｇｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆＴ４（ｎａｔｕｒａｌａｇｉｎｇ２４ｈ）ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｓｂｙａｂｏｕｔ２０％ｔｏ３０％ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＴ６ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓａｌｓｏｓｈｏｗａｄｏｗｎｗａｒｄｔｒｅｎｄ，ｗｈｉｃｈａｒｅ５％～１０％ａｎｄ１０％～２０％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙａｎｄｅｘｔｅｎｓｉｏｎｒａｔｅｉｓ７０％～１００％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｔｈｅｍｏｒｅｐｅｃｕｌｉａｒｉｓｔｈｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ７０％ｔｏ１００％ Ａｆｔｅｒｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｓｗｅｒｅｔａｋｅｎ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆａｌｌｏｙｔｅｓｔｉｎｇ，ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ Ｇｅｎｅｒａｌｌｙｓｐｅａｋｉｎｇ，ｔｈｅｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＴ４ｉｓｍｏｒｅｆｅａｓｉｂｌｅａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅａｌｌｏｙａｒｅｂｅｔｔｅｒ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ａ３５６ ２ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ；ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｈｕｂ 铝合金是现代工业的重要材料，兼具质量轻、成形性好等多重特点，应用于汽车工业中可以达到降低车辆自重、优化操作性等效果［１－３］。
压铸模具热处理
压铸模具的热处理
压铸模装炉准备
1、在提前预知的情况下，对于大模具的各拐角尽量加大，边缘开口建议R〉20MM。
2、型腔反面的冷却水孔（尤其点冷孔）用石棉堵上并塞实。原因：因型腔的外表距离冷却
水孔的距离可能不一样，薄的地方易引起过热、应力大等，造成开裂及失效。250KG以
上或有效厚度大于200MM的模具热处理之前必须进行去应力处理。（见图二）
周期
压铸模具的热处理周期（从模具到我司开始计算）： 1、500KG以上模具热处理： 先进行650度去应力处理（1天）、淬火（1天）、回火四次（4天），以上合计 六天时间完成出货。 2、500KG以下模具热处理： 先进行650度去应力（1天）、淬火+三次回火（3天），以上合计四天完成出货。 3、只做560度去应力的模具： 收到模具立刻进行处理，第二天发货。
2、氮化层硬度高，可提高压铸模具外表耐磨性，白亮层在一定程度上提高抗冲 蚀性。但是由于氮化层的热疲劳性能较差，另外，较厚的氮化层，白亮层较 硬，渗层韧性较差。易引起压铸模具外表早期开裂。
3、一胜百采用工艺控制产生无白亮层的浅薄软氮化层（约5-8丝），从而降低了 由于使用一般软氮化工艺所造成模具抵抗热疲劳龟裂下降的风险。
保养方式三：模具蒸汽氧化处理
1、氧化处理的原理 采用特别开发专用的设备，进行蒸汽加热，在模具外表生成致密的，稳定的具 有保护性的Fe3O4氧化膜。
2、对压铸模进行适当的蒸汽氧化处理，在不改变原材料机械性能的前提下，氧 化膜隔离了液体金属与模具材料的直接接触，从而提高模具抵抗侵蚀的能力。
3、蒸汽氧化膜其外表鳞片状结构增强了模具外表对润滑剂的附着，降低 了摩擦系数，易于脱模。
匀。注意：这必须是在使用同一个炉子的情况下。 3、最后一次回火结束之后，一定要自然冷却，否那么可能会产生额外的热应力。 4、硬度必须做中上限，大压铸模硬度要求一般在44-46HRC，防止在将来使用过程中的大
压铸模具热处理工艺的研究与应用
压铸模具热处理工艺的研究与应用压铸模具是制造各种金属零件的重要工具，其质量直接影响到产品的质量和生产效率。
为了提高压铸模具的使用寿命和性能，热处理技术被广泛应用于压铸模具的制造过程中。
本文将从热处理工艺的研究和应用两个方面来探讨压铸模具热处理技术的发展和应用。
一、热处理工艺的研究1.1 热处理工艺的分类热处理工艺是指通过加热、保温和冷却等过程，改变材料的组织结构和性能的一种工艺。
根据热处理的目的和方法，可以将热处理工艺分为以下几类：（1）退火：将材料加热到一定温度，保温一段时间后，缓慢冷却，以消除材料内部的应力和组织缺陷，提高材料的塑性和韧性。
（2）正火：将材料加热到一定温度，保温一段时间后，快速冷却，以提高材料的硬度和强度。
（3）淬火：将材料加热到一定温度，保温一段时间后，快速冷却，以使材料组织发生相变，从而提高材料的硬度和强度。
（4）回火：将淬火后的材料加热到一定温度，保温一段时间后，缓慢冷却，以消除淬火时产生的应力和脆性，提高材料的韧性和塑性。
1.2 压铸模具热处理工艺的研究压铸模具的热处理工艺是指在模具制造过程中，通过热处理工艺改变模具材料的组织结构和性能，以提高模具的使用寿命和性能。
压铸模具的热处理工艺主要包括退火、正火、淬火和回火等几种方法。
（1）退火：压铸模具在加工过程中会产生应力和组织缺陷，通过退火可以消除这些缺陷，提高模具的韧性和塑性。
退火温度一般在600℃左右，保温时间根据模具的大小和材料的不同而有所不同。
（2）正火：正火可以提高模具的硬度和强度，使其更加耐磨和耐腐蚀。
正火温度一般在800℃左右，保温时间根据模具的大小和材料的不同而有所不同。
（3）淬火：淬火可以使模具的组织发生相变，从而提高模具的硬度和强度。
淬火温度一般在800℃左右，淬火介质可以选择水、油或空气等。
（4）回火：回火可以消除淬火时产生的应力和脆性，提高模具的韧性和塑性。
回火温度一般在500℃左右，保温时间根据模具的大小和材料的不同而有所不同。
热处理对铸造件的应用及效果分析
热处理对铸造件的应用及效果分析热处理在金属材料加工中起着重要的作用，尤其对于铸造件来说，它能够改善材料的力学性能和耐磨性。
本文将对热处理在铸造件中的应用以及其效果进行详细分析。
一、热处理在铸造件中的应用热处理在铸造件中的应用十分广泛，主要包括以下方面：1. 退火处理：退火处理是一种常见的热处理方法，它通过加热材料到适当的温度并保持一段时间，然后缓慢冷却，以降低材料的硬度和提高可加工性。
在铸造件中，退火处理可使组织均匀化、消除应力和晶界堆积缺陷，提高材料的强度和韧性。
2. 预热处理：预热处理是指在进行其他热处理之前，将材料加热到适当的温度并保持一段时间。
在铸造件中，预热处理主要用于消除冷宫、调整结构和提高后续热处理的效果。
它能够改善材料的强度和韧性，并减少裂纹和变形的产生。
3. 淬火处理：淬火处理是指快速冷却材料，以增加材料的硬度和耐磨性。
在铸造件中，淬火处理常用于提高零件的硬度和耐磨性，减少磨损和变形。
淬火处理的效果主要取决于冷却介质的选择和冷却速率的控制。
4. 回火处理：回火处理是指将淬火后的材料进行再加热，并保持一段时间后缓慢冷却。
在铸造件中，回火处理主要用于降低材料的脆性和应力，提高材料的韧性和可塑性。
它能够使材料保持合适的硬度和强度，同时减少冲击和断裂的风险。
二、热处理对铸造件的效果分析热处理对铸造件的效果主要体现在以下几个方面：1. 改善材料的力学性能：通过热处理，可以改变材料的组织结构，使其细化并均匀化，从而提高材料的强度、韧性和抗疲劳性。
2. 提高材料的耐磨性：在热处理过程中，通过控制冷却速率和选择合适的淬火介质，可以使铸造件表面形成高硬度的表层，提高材料的耐磨性和抗磨损性。
3. 降低材料的脆性：在铸造件热处理过程中，通过回火等热处理方法可以消除材料内部的应力和缺陷，降低材料的脆性，提高材料的韧性和韧化指数。
4. 减少材料的变形和裂纹：通过合理地控制热处理参数，可有效减少铸造件的变形和裂纹，提高零件的尺寸稳定性和表面质量。
一体化压铸模具钢热处理
一体化压铸模具钢热处理一、预热处理预热处理是压铸模具钢热处理的第一步，其目的是消除材料的内应力，提高材料的稳定性，预防热处理过程中产生变形和裂纹。
预热处理通常包括以下步骤：1. 退火：退火是一种将钢加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却的过程。
退火可以消除内应力，改善材料的塑性和韧性，提高材料的可加工性。
2. 回火：回火是将钢加热到一定温度，保温一段时间，然后快速冷却的过程。
回火可以消除加工过程中产生的内应力，提高材料的硬度和耐磨性。
二、表面处理表面处理是压铸模具钢热处理的第二步，其目的是提高模具表面的硬度和耐磨性，增加模具的使用寿命。
表面处理通常包括以下方法：1. 渗碳：渗碳是将钢在渗碳介质中加热，使碳原子渗入钢的表面，形成一层高碳层，从而提高表面的硬度和耐磨性。
2. 氮化：氮化是将钢在氮化介质中加热，使氮原子渗入钢的表面，形成一层高氮层，从而提高表面的硬度和耐磨性。
3. 镀铬：镀铬是在钢表面电镀一层铬层，以提高表面的硬度和耐磨性。
镀铬层具有很高的硬度和耐腐蚀性，可以显著提高模具的使用寿命。
三、最终热处理最终热处理是压铸模具钢热处理的最后一步，其目的是进一步提高模具的整体硬度和耐磨性，优化模具的性能。
最终热处理通常包括以下步骤：1. 高温回火：高温回火是将钢加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却的过程。
高温回火可以消除内应力，提高材料的稳定性和韧性，优化模具的性能。
2. 淬火：淬火是将钢加热到一定温度，保温一段时间，然后快速冷却的过程。
淬火可以显著提高模具的硬度和耐磨性，优化模具的性能。
淬火过程中应控制好淬火温度和时间，以避免产生裂纹和变形。
3. 回火：淬火后的模具需要进行回火处理，以消除淬火过程中产生的内应力，稳定材料的组织和性能，优化模具的性能。
回火温度和时间应根据材料和要求的不同而有所区别。
课程设计---压铸模具热处理工艺
课程设计课程课程设计题目压铸模具热处理工艺院系机械科学与工程学院材料系专业班级金属材料工程07-2班学生姓名学生学号指导教师2010年7月课程设计任务书课程课程设计题目压铸模具热处理工艺主要内容、基本要求、主要参考资料等对压铸模具进行工况分析，包括环境介质、温度、受力分析等，确定压铸模具的主要失效形式、分析失效原因以及压铸模具正常工作应满足的性能要求。
根据性能要求，初步选定三种以上符合要求的材料，结合工艺性和经济性对所选材料进行综合分析，确定最佳材料。
根据最佳材料确定压铸模具尺寸及热处理工艺，画出工艺流程并制作工艺卡片，确定组织检验方法。
完成课程设计报告一份，字数不少于6000字。
翻译相关外文资料若干，字数不少于3000汉字。
主要参考资料：1、毕凤琴、张旭昀编.热处理原理及工艺.石油工业出版社，20092、《热处理手册》编委会.热处理手册（第3版）.机械工业出版社，20023、崔忠圻.金属学与热处理.机械工业出版社，20034、中国知网、万方数据、维普信息资源、EI、ISTP、Springer、EBSCO 等资料。
完成期限2010.7.24-2010.8.1指导教师专业负责人2010年7月20日目录一、引言 (1)二、设计任务 (1)三、工况分析 (1)四、失效分析及性能要求 (2)（一）压铸模具的失效分析 (2)（二）性能要求 (4)五、选材及优化 (4)（一）5CrMnMo (4)（二）4Cr5MoSiV (4)（三）4Cr5MoSiV1 (4)（四）3Cr2W8V (5)（五）优化 (5)六、确定尺寸和热处理工艺 (5)（一）热处理工艺 (6)（二）组织及热处理工艺分析 (9)七、工艺流程及工艺卡片 (9)八、成品检验 (10)（一）硬度检验 (10)（二）金相检验 (10)结论 (10)参考文献 (11)一、引言压铸模具是将液态或半液态金属以极高的速度填充模具型腔，并在压力作用下凝固而获得压铸件的模具。
H13模具热处理规范
戴卡轮毂制造有限公司Q/DC002-2002H13模具热处理规范1主题内容与适用范围本标准适用于低压铸造模具材质为H13材料的热处理。
2引用标准德胜钢材有限公司（German-Steel Co.,LTD）的GS-334热处理规范。
3 标准要求H13模具材料硬度标准：最终产品硬度要达到HRC34°~ 35°之间。
4热处理规范阶段一：消除应力1) 升温：由室温加热，用5个小时的时间加热至600℃~650℃之间。
2) 保温：在此温度之间保温至少2个小时，较厚部件保温时间最少为每50mm厚需1小时。
3) 冷却：保温完成后在炉中徐徐冷却至室温（50℃~65℃）。
阶段二：淬火4) 升温1：盐浴加热，由室温加热用2个小时的时间加热至400℃.5) 保温1：在此温度保温，保温时间为每毫米工件厚半分钟，使表面和中心温度一致。
6) 升温2：保温完成后，由400℃加热至650℃，升温速度为每毫米工件厚1分钟。
7）保温2：在此温度进行保温，保温时间为每毫米工件厚半分钟，使表面和中心温度一致。
8）升温3：由650℃加热至850℃，升温速度为每毫米工件厚1分钟。
9）保温3：在850℃保温，保温时间为每毫米工件厚1分钟，使表面和中心温度一致10）升温4：由850℃加热至1050℃，升温速度为每毫米工件厚1分钟。
11）保温4：在1050℃保温，保温时间为每毫米工件厚1分钟，使表面和中心温度一致。
12）冷却1：在温度保持在500℃~550℃之间的盐浴池中冷却，并使保持在此温度之间。
13）冷却2：待工件温度降至500℃~550℃之间时，取出空冷至室温（50℃~65℃）。
阶段三：均质化14）升温：待工件温度降至50℃~65℃之间时，立即放入回火炉加热至100℃~150℃之间，升温速度为每毫米工件厚1分钟。
15）保温：在100℃~150℃时保温每100mm厚1小时。
阶段四：回火（第一次回火）16）升温：均质化保温完成后，升温至700℃，升温速度为每毫米工件厚1分钟。
模具的热处理
模具的热处理模具是工业生产中不可或缺的一种工具，它的质量直接影响到产品的质量和生产效率。
而模具的热处理是模具制造过程中不可或缺的一环，它可以提高模具的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，从而延长模具的使用寿命。
本文将从模具的热处理原理、热处理工艺和热处理后的模具质量三个方面来介绍模具的热处理。
一、模具的热处理原理模具的热处理是指将模具加热到一定温度，然后在一定时间内保温，最后冷却到室温的过程。
热处理的目的是改变模具的组织结构和性能，从而达到提高模具硬度、耐磨性和耐腐蚀性的目的。
模具的热处理原理主要包括以下几个方面：1.相变原理：模具的热处理过程中，当温度达到一定值时，模具内部的晶体结构会发生相变，从而改变模具的性能。
2.固溶原理：模具的热处理过程中，将模具加热到一定温度，使其中的合金元素溶解在基体中，从而提高模具的硬度和强度。
3.析出原理：模具的热处理过程中，将模具加热到一定温度，使其中的合金元素析出在基体中，从而提高模具的硬度和耐磨性。
二、模具的热处理工艺模具的热处理工艺是指模具在热处理过程中所需要的温度、时间和冷却方式等参数。
不同的模具材料和要求需要不同的热处理工艺。
一般来说，模具的热处理工艺包括以下几个步骤：1.预热：将模具加热到一定温度，使其中的水分和氧化物等杂质挥发掉，从而减少模具表面的氧化和脱碳。
2.加热：将模具加热到一定温度，使其中的合金元素溶解在基体中或析出在基体中，从而提高模具的硬度和强度。
3.保温：将模具保持在一定温度下，使其中的合金元素充分溶解或析出，从而达到最佳的热处理效果。
4.冷却：将模具冷却到室温，使其中的合金元素固定在基体中，从而保持模具的硬度和耐磨性。
三、热处理后的模具质量模具的热处理后，其质量主要表现在以下几个方面：1.硬度：模具的硬度是指模具表面的抗压能力，硬度越高，模具的耐磨性和耐腐蚀性就越好。
2.耐磨性：模具的耐磨性是指模具表面的抗磨损能力，耐磨性越好，模具的使用寿命就越长。
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低压铸造模具的热处理
低压铸造是使液体金属在压力作用下充填型腔，以形成铸件的一种方法。
由于所用的压力较低，所以叫做低压铸造。
它的特点有：液体金属充型比较平稳；铸件成形性好，有利于形成轮廓清晰、表面光洁的毛培；铸件组织致密，机械性能高；提高了原材料的工艺收得率；因为机械化和自动化操作，劳动强度降低，生产效率大大提高。
刘氏模具低压铸造的工艺工程：将金属、升液管和铸型装配好，盖好密封盖→向密封金属液的坩埚中，通入干燥的压缩空气（或惰性气体），使金属液在压力作用下，自下而上地通过升液管而进入铸型，并在压力下凝固→解除压力，使升液管和浇注系统中未凝固的金属液流回坩埚→打开铸型，取出铸件。
那么，低压铸造模具能进行热处理吗？怎么进行热处理呢？
答案是肯定的，低压铸造模具能进行热处理的，其目的是为了提高其物理性能。
热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。
在热处理中，组织缺陷分为可以改善的缺陷或不能改善的缺陷。
低压铸造模具的热处理是去应力退火，即人工时效，温度550～600℃，保温2～4h后炉冷，有时采用自然时效，指将铸件在露天放置几个月或几年；对于消除白口铸铁件可进行高温退火，温度900～950℃，保温2～5h后炉冷。
低压铸造是一种特种铸造工艺，它是巴斯加原理在铸造生产中的应用。
就低压铸造的工作压力而言，它是介于压力铸造和重力铸造之间的一种新的浇注工艺。
在装有合金液的密封容器(坩埚)中，通入干燥的压缩空气(或者惰性气体)，作用在保持一定浇注温度的合金液面上，造成密封容器内与铸型型腔内的压力差，使合金在较低的充型压力(0.01～0.05MPa)作用下，沿着升液管内孔自下而上地经升液通道、铸型浇口、平稳地充入铸型中，待合金液充满型腔后，增大气压，使型腔里的合金液在较高的压力作用下结晶凝固，然后卸除密封容器内的压力，让升液管、浇道内尚未凝固的合金液依靠自身的重力回落到坩埚中，再打开铸型取出铸件。