ダイカスト金型用の 3 つの新しく改良された熱処理プロセス。非常に実用的です。

金属ダイカストには高い生産効率、原材料の節約、生産コストの削減、優れた製品性能、高精度などの特徴があり、生産に広く使用されています。

ダイカスト金型の作業面は液体金属と直接接触し、高圧かつ高速で流れる液体金属の浸食や加熱に耐えます。ワークピースは脱型後、急速に冷却されます。したがって、熱疲労亀裂、熱磨耗、ホットメルト腐食は、ダイカスト金型の一般的な故障形態です。したがって、ダイカスト金型には、耐寒熱疲労性、高温での強度と靱性、耐液体金属浸食性が要求されます。高耐熱性、高熱伝導率、良好な耐酸化性、高焼入性、耐摩耗性。

ダイカスト金型の熱処理工程のご紹介

熱処理はダイカスト金型の寿命を向上させるための重要なステップです。調査の結果、不適切な熱処理プロセスまたは操作に起因する金型の破損故障が、故障全体の約 60% を占めていることがわかりました。したがって、ダイカスト金型の製造においては、正しい熱処理工程を行う必要があります。

1、ダイカスト金型の製造工程ルート

1. 一般的なダイカスト金型

鍛造球状化焼鈍機械粗加工安定化処理精密加工成形焼入焼戻しフィッター組立。

2. 複雑な形状と高精度が要求されるダイカスト金型

鍛造球状化焼鈍（または焼入焼戻し処理）－粗加工－焼入焼戻し－電気加工または精密加工成形－フィッター研削－窒化（または浸炭軟窒化）－研削・研磨。

2、従来のダイカスト金型の熱処理プロセス

熱処理プロセスはダイカスト金型の製造に広く使用されており、金型部品の性能を向上させ、金型の寿命を延ばすことができます。さらに、熱処理によりダイカスト金型の加工性能が向上し、加工品質が向上し、工具の摩耗が軽減されます。したがって、金型製造において非常に重要な役割を果たします。

ダイカスト金型は主に鋼製であり、その製造工程における熱処理としては、球状化焼鈍、安定化処理、焼入れ、焼戻しなどが一般的です。これらの熱処理プロセスを通じて鋼の微細構造が変化し、ダイカスト金型に必要な微細構造と特性が得られます。

1. 前処理

鍛造されたダイカスト金型ブランクには、球状化焼鈍または焼入れ焼戻し熱処理を施す必要があります。一方で、応力を除去して硬度を低下させ、切削加工を容易にすると同時に、最終の熱処理に向けた構造を準備することができます。焼鈍後、均一な微細構造と分散した炭化物が得られ、金型鋼の強度と靭性が向上します。焼入焼戻し処理は球状化焼鈍よりも優れた効果を発揮するため、強度や靱性の要求が高い金型では球状化焼鈍ではなく焼入焼戻し処理が行われることが多くあります。

2.安定化処理

一般に、ダイカスト金型には複雑なキャビティがあり、荒加工時の内部応力や焼入れ時の変形が大きくなります。応力を除去するために、一般的に荒加工後に歪取り焼鈍や安定化処理を行う必要があります。

プロセスは次のとおりです: 加熱温度 650℃-680℃、2〜4時間保温し、炉から排出した後空冷します。複雑な形状のダイカスト金型には、400℃未満までの炉冷却が必要です℃排出後は空冷。金型の焼入れ・焼戻し後に放電加工を行うと、加工面に変質層が生成し、ワイヤー切断割れが発生しやすくなります。したがって、低温応力除去アニーリングも実行する必要があります。

3. 焼入れ予熱

ダイカスト金型に使用される鋼材は主に高合金鋼です。熱伝導率が悪いため、ゆっくりと焼入れ・加熱する必要があり、予熱措置を講じることが多いです。変形防止要件が低い金型の場合、亀裂を生じさせることなく予熱頻度を減らすことができますが、変形防止要件が高い金型は複数回予熱する必要があります。低温での予熱（400℃）℃-650℃）通常は空気炉で行われます。より高い温度で予熱する場合は、塩浴炉を使用する必要があり、予熱時間は 1 分/んん で計算する必要があります。

4. 急冷加熱

一般的なダイカスト金型鋼の場合、高い焼入れおよび加熱温度は、熱安定性と耐軟化性を向上させ、熱疲労の傾向を軽減するのに有益ですが、結晶粒の成長と粒界での炭化物の形成を引き起こし、その結果靱性と可塑性が低下し、重大な亀裂が発生する可能性があります。したがって、ダイカスト金型に高い靭性が要求される場合には低温焼入れが使用されることが多く、一方、高温強度が必要な場合には高温焼入れが使用されます。

良好な高温性能を達成し、炭化物を完全に溶解させ、均一な組成のオーステナイトを得るために、ダイカスト金型の焼き入れおよび絶縁時間は比較的長くなります。一般に塩浴炉で加熱した場合の絶縁係数は0.8～1.0min/mmとされています。

5. 焼入れ冷却

単純な形状で変形防止の要求が低いダイカスト金型の場合は油冷が使用されます。形状が複雑で変形防止の要求が高いダイカスト金型には段階焼入れが使用されます。変形や割れを防ぐため、どのような冷却方法であっても室温まで冷却することは厳禁です。通常、150℃まで冷却する必要があります。℃-180℃、一定時間浸した後すぐに焼き戻します。浸漬時間は 0.6 分/んん として計算できます。

6.焼き戻し

ダイカスト金型は、通常 3 回、完全に焼き戻す必要があります。第一の焼き戻し温度は、第二の焼き入れの温度範囲内で選択されます。2 番目の焼き戻し温度の選択では、金型が必要な硬度に確実に達するようにする必要があります。3 回目の焼き戻しは、10 ℃での 2 回目の焼き戻しよりも低くする必要があります。℃-20℃。焼き戻し後は油冷または空冷とし、焼き戻し時間は2時間以上とする。

3、ダイカスト金型の表面強化処理工程

従来の全体焼入れでは、ダイカスト金型の高い表面耐摩耗性、マトリックス強度および靭性要件を満たすことが困難です。

表面強化処理は、ダイカスト金型の表面の耐摩耗性などを向上させるだけでなく、母材の十分な強度と靱性を維持し、溶融金属の固着やエッチングを防止します。これは、ダイカスト金型の総合性能の向上、合金元素の節約、大幅なコスト削減、素材のポテンシャルの最大限の活用、新素材の有効活用に非常に有効です。

生産現場では、表面強化処理がダイカスト金型の品質を向上させ、耐用年数を延ばすための重要な手段であることがわかっています。ダイカスト金型の表面強化処理としては、浸炭、窒化、軟窒化、ホウ素化、クロム化、アルミ化などが一般的です。

1.浸炭処理

浸炭は現在、機械産業で最も広く使用されている化学熱処理方法です。プロセスの特徴は、中〜低および高炭素を含む低合金金型鋼と、中〜高炭素を含む高合金金型鋼を900℃に加熱することです。℃-930℃浸炭活性媒体（浸炭剤）中で炭素原子を金型の表層に浸透させ、その後焼入れと低温焼戻しを行うことで、金型の表面と中心部に異なる組成、構造、特性が生じます。

浸炭はさらに固体浸炭、液体浸炭、ガス浸炭に分けられます。最近では、制御可能な雰囲気浸炭、真空浸炭、ベンゼンイオン浸炭と発展してきました。

2.窒化処理

鋼の表面に窒素を浸透させるプロセスは、鋼の窒化と呼ばれます。窒化により、金型部品は浸炭よりも高い表面硬度、耐摩耗性、疲労性能、赤み硬度、耐食性を実現できます。窒化温度が低いため (500 ～ 570 ℃)℃）、窒化後の金型部品の変形は比較的小さいです。

窒化処理には固体窒化処理、液体窒化処理、ガス窒化処理などがあります。現在では、イオン窒化、真空窒化、電解窒化、高周波窒化などの新技術が広く使用されており、窒化時間を短縮し、高品質な窒化層が得られます。

3.軟窒化処理

窒素炭素共浸透は、低温窒素炭素共浸透プロセス (530℃-580℃) 活性炭と窒素原子を含む媒体に窒素と炭素を同時に浸透させる方法であり、窒素が主な方法です。浸炭窒化層の脆性は小さく、浸炭時間は窒化時間に比べて非常に短いです。軟窒化後、ダイカスト金型の熱疲労性能は大幅に向上します。

劣悪な作業条件では、ダイカスト金型には良好な高温機械的特性、冷熱疲労耐性、液体金属浸食耐性、耐酸化性、高い焼入れ性、耐摩耗性が求められます。熱処理は、これらの特性を決定する主な製造プロセスです。

ダイカスト金型の熱処理は、鋼の微細構造を変化させて金型の表面に高い硬度と耐摩耗性を実現すると同時に、コアは十分な強度と靭性を維持しながら、溶融金属の固着やエッチングを効果的に防止します。適切な熱処理プロセスを選択すると、無駄が削減され、金型の耐用年数が大幅に向上します。