Азотирование поверхности литейных форм является стандартной операцией последующей обработки, позволяющей эффективно повысить поверхностную твердость, износостойкость и антиадгезионные свойства стали H13.
В результате стандартной азотирующей обработки на поверхности полости формы образуется равномерный азотированный слой толщиной 0,15–0,3 мм, что повышает поверхностную твердость с 52 HRC до 65–70 HRC.
Азотированные формы снижают вероятность прилипания расплавленного алюминия на 60 %, что значительно сокращает количество дефектов, связанных с прилипанием к форме, при непрерывном литье.
Устойчивость азотированных форм из стали H13 к термической усталости повышается на 25 %, что задерживает возникновение поверхностных трещин при чередовании циклов охлаждения и нагрева.
Формы для литья методом LPDC и формы для литья под противодавлением (CPC) должны проходить азотирование в обязательном порядке, тогда как формы для гравитационного литья подвергаются этой обработке по выбору в зависимости от требований к сроку службы.
Срок службы форм для алюминиевых колес после азотирования увеличивается на 20 %, что обеспечивает стабильное качество при длительном высокочастотном производстве.
Тонкостенные участки форм для конструкционных деталей электромобилей получают наибольшую выгоду от азотирования, поскольку это снижает износ кромок и деформацию, вызванные повторяющимися ударами при заполнении.
Стандартная температура азотирования поддерживается на уровне 520–540 ℃, что позволяет избежать внутренней деформации структуры стали H13 для горячей штамповки.
Моделирование Procast CAE подтверждает, что азотированные формы на 30 % менее чувствительны к колебаниям температуры поверхности, чем необработанные формы.
Шероховатость поверхности формы после азотирования достигает Ra 0,8 мкм, что улучшает гладкость поверхности отливки и снижает трудозатраты на последующую обработку.
Испытания форм для литья доказывают, что азотирование снижает количество вторичных дефектов, таких как пористость и усадочные трещины, вызванных прилипанием к поверхности.
Поверхностное азотирование является незаменимым процессом прецизионной обработки для высокопроизводительных форм для литья алюминия, в основном используемым для решения типичных промышленных проблем, таких как прилипание к форме, износ поверхности и трещины от термической усталости. Сталь горячей штамповки H13 сама по себе обладает превосходными комплексными характеристиками, однако её поверхностная твёрдость и антиадгезионные свойства недостаточны для длительного высокочастотного литья алюминиевых сплавов. Профессиональная азотирующая обработка образует на поверхности формы плотный и твёрдый защитный нитридный слой, что значительно повышает поверхностную твёрдость и износостойкость, не изменяя внутреннюю вязкость сталей для литейных форм. Высокоточные формы для колес и формы CPC высокого давления, работающие непрерывно в течение длительного времени, должны проходить азотирующую обработку для стабилизации производственной эффективности и продления срока службы. Тонкостенные формы для электромобилей благодаря нитрированию эффективно предотвращают износ кромок и отклонения размеров. Строгий контроль температуры во время обработки гарантирует отсутствие внутренних деформаций формы, полностью сохраняя точность обработки на станках с ЧПУ. В сочетании с оптимизацией посредством CAE-моделирования Procast нитрированные формы демонстрируют более стабильные характеристики температурного поля, что позволяет эффективно сократить различные дефекты литья, вызванные состоянием поверхности, и снизить ежедневные затраты на техническое обслуживание форм.
Часто задаваемые вопросы
В1: Какова толщина стандартного азотированного слоя на пресс-форме? О1: Равномерный азотированный слой толщиной 0,15–0,3 мм на поверхности полости пресс-формы.
В2: Насколько увеличивается твёрдость после азотирования? О2: Твёрдость поверхности повышается с 52 HRC до 65–70 HRC.
В3: Насколько азотирование снижает количество дефектов, связанных с прилипанием к пресс-форме? О3: Эффективно снижает вероятность прилипания расплавленного алюминия на 60 %.
В4: Какие пресс-формы требуют обязательной обработки азотированием? О4: Все пресс-формы для литья под высоким давлением LPDC и CPC, предназначенные для прецизионного производства.
В5: Какова стандартная температура обработки азотированием? О5: Постоянная температура 520–540 ℃ для предотвращения внутренней деформации пресс-формы.
В6: Насколько азотирование продлевает срок службы форм для колес? О6: В среднем на 20 % при многоцикловом производстве.
В7: Какую шероховатость поверхности можно достичь с помощью азотированных форм? О7: Стабильное значение Ra 0,8 мкм, что улучшает качество поверхности отливки.
