铝合金压铸模材料和热处理工艺分析

摘 要：在进行铝合金压铸模材料热处理的过程中，应该选择合适的材料，进行合理的热处理，才能保证加工出来的压铸模具，具有更好的耐磨性能和高温机械性能等，才能延长模具的使用寿命。除此之外，铝合金压铸模在进行生产的过程中，还要进行及时的冷却和润滑处理，特别是在成型部位要进行反复的加热和冷却。本文就铝合金压铸模材料和热处理工艺进行相关的分析和探讨。

关键词：铝合金;压铸模具;热处理工艺;分析探讨

经过热处理加工形成的铝合金压铸模具，耐磨性能比较好，耐热疲劳性能比较强，具有较好的导热性能。在进行铝合金压铸模具制造的过程中，要在反复的急冷和急热条件下进行加工处理，温度要保持在固定的范围内，才能保证模具在加工的过程中，各种力学性能更加的稳定。操作人员在进行铝合金压铸模具加工处理的过程中，应该选择合适的材料，才能在高温处理的状态下，制作出质量更好、性能更强的模具。确保模具在应用的过程中能够发挥更大的作用[1]。

1 合理选择铝合金压铸模材料

当前在进行铝合金压铸模具制造的过程中，选用的材料一般是3Cr2W8V钢材料。这类钢属于中耐热韧性模具钢，它不仅含碳量低，且含有较多的碳化物形成元素。在应用的过程中，可以提高模具的耐热疲劳性能和高温机械性能，具有更好的热硬性。铬元素在模具的表面，可以形成氧化膜，因此在应用的过程中，能够提高模具的表面硬度，防止金属粘结在表面，除此之外，还可以提高模具的光滑度，延长模具的使用时间。在进行钒加入的过程中，还可以提高模具在高温之下的热稳定性能，确保模具在应用时，能够具备更多的优势[2]。

2 铝合金压铸模材料热处理工艺

2.1 退火

在对铝合金压铸模材料进行热加工处理的过程中，首先要进行材料的锻造处理，在对材料进行锻造之后，必须进行软化退火。退火一般在箱式电炉设备中进行操作，装炉的量不能超过高度的2/3。在进行时间调整的过程中，应该根据装入量和设备的大小进行确定。在进行退火工艺操作的过程中，应该严格的按照操作的顺序进行各项处理，才能保证这个环节的加工质量，能够得到有效的提高。才能在进行加工处理的过程中，为后续的各个环节，奠定良好的基础[3]。

2.2 高温回火

在对模具进行粗加工处理之后，一般加工出来的模具型腔和主要孔，都会留出适当的余量，以便后期进行应力的稳定化处理。这项处理要通过高温的回火，进行相应的加工，才能有效地消除应力，减少回火环节的不稳定变化。在进行高温回火的过程中，应该防止模具出现氧化脱碳的现象，可以采用干净的金属铁屑，对模具进行保护。在进行工艺应用的过程中，不仅要对回火的温度进行严格的控制，而且要做好保温处理工作，确保保温的时间符合这个环节的应用要求，在处理完成之后，还要对其进行冷却[4]。

2.3 淬火

因为在进行铝合金压铸模具制作的过程中，选用的钢材料相变温度比较高，所以在进行淬火加热的过程中。也要适当的调高温度。在进行压铸模具制造的过程中，形状比较复杂，而且最终加工尺寸存在一定的要求。所以在进行加工处理的过程中，应该尽量的减少变形的现象，才能提高热加工处理的质量，充分的发挥工艺的应用特点。在进行淬火的过程中，既要减少热应力引起的变形，又要防止组织应力引起的体积变形[5]。

所以在进行淬火工艺应用的过程中，可以采用缓慢加热的方式，采用预热的措施。或者在进行加工的过程中，采用分级加工的工艺。在进行分级加工的过程中，对温度有着一定的要求。在进行加工时，材料存在稳定区域，即使出现模具停留的情况，也不会受热分解。在空冷的过程中，可以减少模具的组织应力和变形应力，并且提高模具的硬度。在加热到一定温度之后放入模具，先进行保温处理，然后再进行二次加热和二次保温。最后将其放入分级淬火介质中，先进行冷却，然后进行保温，在这个过程中对保温的时间要进行严格的控制，紧接着进行空冷，就可以实现分级淬火的工艺。

2.4 回火

在淬火环节完成之后，应该尽快冲洗干净模具，然后将其放入设备中，进行回火处理。在回火的过程中，必须对温度进行调整，防止因为温度的升高，降低模具的硬度。在进行加热的过程中，要想避免冷却过程会出现分解的现象，就必須进行两到三次的回火，才能完善模具的组织转变程序。在这个过程中，必须采用适当的保温时间，才能消除模具的应力，防止模具在应用的过程中，出现裂纹的现象。如果模具的体积比较大，在进行保温处理的过程中，可以适当的延长时间。

在回火的过程中，一些残余的分解现象，会导致模具出现二次硬化的情况。所以在回火之后，可以提高模具的硬度，并且将模具的组织转化为碳化物。在进行回火工艺应用的过程中，操作人员必须严格按照工艺的要求，进行各项操作，并且对回火的温度，进行严格的控制，才能保证制作出来的模具。效果更佳。在进行回火处理时，操作人员还应该严格的按照操作顺序，对各个环节的处理质量，进行严格的控制。确保这项工艺在应用的过程中，能够发挥更大的作用。因此操作人员应该提高自身的熟练度，确保工艺在应用的过程中，不会存在过多的操作错误情况。

3 结语

综上所述，操作人员在进行铝合金压铸模具热加工处理的过程中，应该选择正确的合金材料，并且采用合理的热处理工艺，才能保证制作出来的模具，各项性能符合应用的需求，才能延长模具的使用寿命。在进行模具热加工处理的过程中，不仅必须保证操作人员能够严格按照加工处理的顺序进行各项操作，还要提高每个加工环节的操作质量，才能更好的制作铝合金压铸模具。相关企业在进行模具生产的过程中，还应该研发新型的工艺，提高模具的制作质量。才能保证模具在生产的过程中，具备更高的性能，在应用的过程中，能够为企业带来更多的效益。

参考文献：

[1]左鹏鹏.压铸模具钢热机械疲劳行为及损伤机理研究[J].上海大学，2018.

[2]陈向荣.铝合金压铸模材料和热处理工艺的研究[J].当代农机，2016（01）：78-79.

[3]蒋岩.铝合金支架压铸模具设计及工艺模拟[J].合肥工业大学，2013.

[4]万潇.铝合金压铸模具钢的表面渗铝氧化处理[J].东北大学，2008.

[5]潘振鹏，王桂棠，蔡莲淑，冯颖璋.我国高强度热作模具钢的研究和应用[J].特殊钢，2003（01）：1-5.

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