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铝合金表面处理的方法有哪些

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2022-12-24 14:56:04

铝合金表面处理的方法有哪些

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2026-05-07 08:00:23

铝合金压铸件表面处理分为前处理和后处理,前处理是为了去除表面氧化皮、油污,增加后处理附着力及改善外观效果。铝合金压铸件表面前处理最常用的有抛丸、喷砂和磷化3种,后处理一般使用喷涂、氧化、电镀、电泳4种。其他的表面处理方法因成本的原因,只应用于有特殊要求的产品上。

从成本方面进行选择,前处理依次为抛丸→喷砂→磷化→抛光,喷涂→电泳→氧化→电镀。磷化后只能进行喷涂、电泳,不能再做氧化、电镀处理。

从装饰和防腐蚀方面进行选择,前处理依次为抛光→磷化→喷砂→抛丸,氧化→电镀→喷涂→电泳。

汽车发动机壳体一般采用抛丸→喷涂处理。

表面前处理方法

1、手工处理:

如刮刀、钢丝刷或砂轮等。用手工可以除去工件表面的锈迹和氧化皮,但手工处理劳

动强度大、生产效率低,质量差,清理不彻底。

2、化学处理:

主要是利用酸碱性或碱性溶液与工件表面的氧化物及油污发生化学反应,使其溶解在酸性或碱性的溶液中,以达到去除工件表面锈迹氧化皮及油污,再利用尼龙制成的毛刷辊或

304#不锈钢丝(耐酸碱溶液制成的钢丝刷辊清扫干净便可达到目的。化学处理适应于对薄板件清理,但缺点是:若时间控制不当,即使加缓蚀剂,也能使钢材产生过蚀现象,对于较复杂的结构件和有孔的零件,经酸性溶液酸洗后,浸入缝隙或孔穴中的余酸难以彻底清除,若处理不当,将成为工件以后腐蚀的隐患,且化学物易挥发,成本高,处理后的化学排放工作难度大,若处理不当,将对环境造成严重的污染。随着人们环保意识的提高,此种处理方法正被机械处理法取代。

3、机械处理法:

主要包括钢丝刷辊拉丝法,机械抛光法、喷丸法。

a、钢丝刷辊抛光法也就是刷辊在电机的带动下,刷辊以与轧件运动相反的方向在板带的上下表面高速旋转刷去氧化皮。刷掉的氧化皮采用封闭循环冷却水冲洗系统冲掉。

b、 机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,特殊零件如回转体表面,可使用转台等辅助工具,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度。

c、喷丸分为抛丸和喷砂:

用钢丸或砂粒进行表面处理,打击力大,清理效果明显。但抛丸对薄板工件的处理,容易使工件变形,且钢丸打击到工件表面(无论抛丸或喷丸)使金属基材产生变形,由于Fe304和FE203没有塑性,破碎后剥离,而油膜与其材一同变形,所以对带有油污的工件,抛丸、喷砂无法彻底清除油污。在现有的工件表面处理方法中,清理效果最佳的还数喷砂清理。喷砂适用于工件表面要求较高的清理。喷砂过程中产生大量的矽尘无法清除,严重影响操作工人的健康并污染环境。

根据使用的方法不同,可将表面后处理技术分为下述种类。

一、电化学方法

这种方法是利用电极反应,在工件表面形成镀层。其中主要的方法是:

1、电镀

在电解质溶液中,工件为阴极,在外电流作用下,使其表面形成镀层的过程,称为电

镀。镀层可为金属、合金、半导体或含各类固体微粒,如镀铜、镀镍等。

2、氧化

在电解质溶液中,工件为阳极,在外电流作用下,使其表面形成氧化膜层的过程,称

为阳极氧化,铝合金表面形成三氧化二铝膜。

3、电泳

工件作为一个电极放入导电的水溶性或水乳化的涂料中,与涂料中另一电极构成解电路。在电场作用下,涂料溶液中已离解成带电的树脂离子,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。这些带电荷的树脂离子,连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面,形成涂层,这一过程称为电泳。

二、化学方法

这种方法是无电流作用,利用化学物质相互作用,在工件表面形成镀覆层。其中主要的方法是:

1、化学转化膜处理

在电解质溶液中,金属工件在无外电流作用,由溶液中化学物质与工件相互作用从而

在其表面形成镀层的过程,称为化学转化膜处理。如金属表面的发蓝、磷化、钝化、铬盐处理等。

2、化学镀

在电解质溶液中,工件表面经催化处理,无外电流作用,在溶液中由于化学物质的还

原作用,将某些物质沉积于工件表面而形成镀层的过程,称为化学镀,如化学镀镍、化学镀铜等。

三、热加工方法

这种方法是在高温条件下令材料熔融或热扩散,在工件表面形成涂层。其主要方法是:

1、热浸镀

金属工件放入熔融金属中,令其表面形成涂层的过程,称为热浸镀,如热镀锌、热镀铝等。

2、热喷涂

将熔融金属雾化,喷涂于工件表面,形成涂层的过程,称为热喷涂,如热喷涂锌、热

喷涂陶瓷等。

3、热烫印

将金属箔加温、加压覆盖于工件表面上,形成涂覆层的过程,称为热烫印,如热烫印铜箔等。

4、化学热处理

工件与化学物质接触、加热,在高温态下令某种元素进入工件表面的过程,称为化学热处理,如渗氮、渗碳等。

5、堆焊

以焊接方式,令熔敷金属堆集于工件表面而形成焊层的过程,称为堆焊,如堆焊耐磨合金等。

四、真空法

这种方法是在高真空状态下令材料气化或离子化沉积于工件表面而形成镀层的过程。

其主要方法是。

1、物理气相沉积(PVD)在真空条件下,将金属气化成原子或分子,或者使其离子化成离子,直接沉积到工件表面,形成涂层的过程,称为物理气相沉积,其沉积粒子束来源于非化学因素,如蒸发镀溅射镀、离子镀等。

2、离子注入

高电压下将不同离子注入工件表面令其表面改性的过程,称为离子注入,如注硼等。

3、化学气相沉积(CVD)低压(有时也在常压)下,气态物质在工件表面因化学反应而生成固态沉积层的过程,称为化学气相镀,如气相沉积氧化硅、氮化硅等。

五、喷涂

喷涂通过喷枪或碟式雾化器,借助于压力或离心力,分散成均匀而微细的雾滴,施涂于被涂物表面的涂装方法。可分为空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂。

1、空气喷涂

空气喷涂是目前油漆涂装施工中采用得比较广泛的一种涂饰工艺。空气喷涂是利用压缩空气的气流,流过喷枪喷嘴孔形成负压,负压使漆料从吸管吸入,经喷嘴喷出,形成漆雾,漆雾喷射到被涂饰零部件表面上形成均匀的漆膜。

2、无空气喷涂

无空气喷涂是利用柱塞泵、隔膜泵等形式的增压泵将液体状的涂料增压,然后经高压软管输送至无气喷枪,最后在无气喷嘴处释放液压、瞬时雾化后喷向被涂物表面,形成涂膜层。由于涂料里不含有空气,所以被称为无空气喷涂,简称无气喷涂。

3、静电喷涂

静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动,并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法。

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2026-05-07 08:00:23

固溶热处理:

将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充

分溶速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺

时效处理可分为自然时效和人工时效两种自然时效是将铸件置于露天场地半年以上,便其缓缓地发生形,从而使残余应力消除或减少,人工时效是将铸件加热到550~650℃进行去应力退火,它比自然时效节省时间,残余应力去除较为彻底.

根据合金本性和用途确定采用何种时效方法。高温下工作的铝合金适宜用人工时效,室温下工作的铝合金有些采用自然时效,有些必须人工时效。

从合金强化相上来分析,含有S相和CuAl2等相的合金,一般采用自然时效,而需要在高温下使用或为了提高合金的屈服强度时,就需要采用人工时效来强化。比如LY11和LY12,40度以下自然时效可以得到高的强度和耐蚀性,对于150度以上工作的LY12和125-250度工作的LY6铆钉用合金则需要人时效。含有主要强化相为MgSi,MgZn2的T相的合金,只有采用人工时效强化,才能达到它的最高强度。

对于一般铝合金,自然时效时,屈服强度稍低而耐蚀性较好,采用人时效时,合金屈服强度较高而伸长率和耐蚀性都降低。对于铝-锌-镁-铜系合金入LC4则相反,当采用人工时效时,合金耐蚀性比自然时效好。

选用不同品种钢材作塑料模具,其化学成分和力学性能各不相同,因此制造工艺路线不同;同样,不同类型塑料模具钢采用的热处理工艺也是不同的。本节主要介绍塑料模具的制造工艺路线和热处理工艺的特点。

一、塑料模具的制造工艺路线

1.低碳钢及低碳合金钢制模具

例如,20,20Cr,20CrMnTi等钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→冷挤压成形→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。

2.高合金渗碳钢制模具

例如12CrNi3A,12CrNi4A钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→正火并高温回火→机械粗加工→高温回火→精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。

3.调质钢制模具

例如,45,40Cr等钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→调质→机械精加工→修整、抛光→装配。

4.碳素工具钢及合金工具钢制模具

例如T7A~T10A,CrWMn,9SiCr等钢的工艺路线为:下料→锻成模坯→球化退火→机械粗加工→去应力退火→机械半精加工→机械精加工→淬火、回火→研磨抛光→装配。

5.预硬钢制模具

例如5NiSiCa,3Cr2Mo(P20)等钢。对于直接使用棒料加工的,因供货状态已进行了预硬化处理,可直接加工成形后抛光、装配。对于要改锻成坯料后再加工成形的,其工艺路线为:下料→改锻→球化退火→刨或铣六面→预硬处理(34~42HRC)→机械粗加工→去应力退火→机械精加工→抛光→装配。

二、塑料模具的热处理特点

(一)渗碳钢塑料模的热处理特点

1.对于有高硬度、高耐磨性和高韧性要求的塑料模具,要选用渗碳钢来制造,并把渗碳、淬火和低温回火作为最终热处理。

2.对渗碳层的要求,一般渗碳层的厚度为0.8~1.5mm,当压制含硬质填料的塑料时模具渗碳层厚度要求为1.3~1.5mm,压制软性塑料时渗碳层厚度为0.8~1.2mm。渗碳层的含碳量为0.7%~1.0%为佳。若采用碳、氮共渗,则耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化、防粘性就更好。

3.渗碳温度一般在900~920℃,复杂型腔的小型模具可取840~860℃中温碳氮共渗。渗碳保温时间为5~10h,具体应根据对渗层厚度的要求来选择。渗碳工艺以采用分级渗碳工艺为宜,即高温阶段(900~920℃)以快速将碳渗入零件表层为主;中温阶段(820~840℃)以增加渗碳层厚度为主,这样在渗碳层内建立均匀合理的碳浓度梯度分布,便于直接淬火。

4.渗碳后的淬火工艺按钢种不同,渗碳后可分别采用:重新加热淬火;分级渗碳后直接淬火(如合金渗碳钢);中温碳氮共渗后直接淬火(如用工业纯铁或低碳钢冷挤压成形的小型精密模具);渗碳后空冷淬火(如高合金渗碳钢制造的大、中型模具)。

(二)淬硬钢塑料模的热处理

1.形状比较复杂的模具,在粗加工以后即进行热处理,然后进行精加工,才能保证热处理时变形最小,对于精密模具,变形应小于0.05%。

2.塑料模型腔表面要求十分严格,因此在淬火加热过程中要确保型腔表面不氧化、不脱碳、不侵蚀、不过热等。应在保护气氛炉中或在严格脱氧后的盐浴炉中加热,若采用普通箱式电阻炉加热,应在模腔面上涂保护剂,同时要控制加热速度,冷却时应选择比较缓和的冷却介质,控制冷却速度,以避免在淬火过程中产生变形、开裂而报废。一般以热浴淬火为佳,也可采用预冷淬火的方式。

3.淬火后应及时回火,回火温度要高于模具的工作温度,回火时间应充分,长短视模具材料和断面尺寸而定,但至少要在40~60min以上。

(三)预硬钢塑料模的热处理

1.预硬钢是以预硬态供货的,一般不需热处理,但有时需进行改锻,改锻后的模坯必须进行热处理。

2.预硬钢的预先热处理通常采用球化退火,目的是消除锻造应力,获得均匀的球状珠光体组织,降低硬度,提高塑性,改善模坯的切削加工性能或冷挤压成形性能。

3.预硬钢的预硬处理工艺简单,多数采用调质处理,调质后获得回火索氏体组织。高温回火的温度范围很宽能够满足模具的各种工作硬度要求。由于这类钢淬透性良好,淬火时可采用油冷、空冷或硝盐分级淬火。表3-27为部分预硬钢的预硬处理工艺,供参考。

表3-27 部分预硬钢的预硬处理工艺

钢 号 加热温度/℃ 冷却方式 回火温度/℃ 预硬硬度HRC

3Cr2Mo 830~840 油冷或160~180℃硝盐分级 580~650 28~36

5NiSCa 880~930 油冷 550~680 30~45

8Cr2MnWMoVS 860~900 油或空冷 550~620 42~48

P4410 830~860 油冷或硝盐分级 550~650 35~41

SM1 830~850 油冷 620~660 36~42

(四)时效硬化钢塑料模的热处理

1.时效硬化钢的热处理工艺分两步基本工序。首先进行固溶处理,即把钢加热到高温,使各种合金元素溶入奥氏体中,完成奥氏体后淬火获得马氏体组织。第二步进行时效处理,利用时效强化达到最后要求的力学性能。

2.固溶处理加热一般在盐浴炉、箱式炉中进行,加热时间分别可取:1min/mm、2~2.5min/mm,淬火采用油冷,淬透性好的钢种也可空冷。如果锻造模坯时能准确控制终锻温度,锻造后可直接进行固溶淬火。

3.时效处理最好在真空炉中进行,若在箱式炉中进行,为防模腔表面氧化,炉内须通入保护气氛,或者用氧化铝粉、石墨粉、铸铁屑,在装箱保护条件下进行时效。装箱保护加热要适当延长保温时间,否则难以达到时效效果。部分时效硬化型塑料模具钢的热处理规范可参照表3-28。

表3-28 部分时效硬化钢的热处理规范

钢 号 固溶处理工艺 时效处理工艺 时效硬度HRC

06Ni6CrMoVTiAl 800~850℃油冷 510~530℃×(6~8)h 43~48

PMS 800~850℃空冷 510~530℃×(3~5)h 41~43

25CrNi3MoAl 880℃水淬或空冷 520~540℃×(6~8)h 39~42

SM2 900℃×2h油冷+700℃×2h 510℃×10h 39~40

PCR 1050℃固溶空冷 460~480℃×4h 42~44

三、塑料模的表面处理

为了提高塑料模表面耐磨性和耐蚀性,常对其进行适当的表面处理。

1.塑料模镀铬是一种应用最多的表面处理方法,镀铬层在大气中具有强烈的钝化能力,能长久保持金属光泽,在多种酸性介质中均不发生化学反应。镀层硬度达1000HV,因而具有优良的耐磨性。镀铬层还具有较高的耐热性,在空气中加热到500℃时其外观和硬度仍无明显变化。

2.渗氮具有处理温度低(一般为550~570℃),模具变形甚微和渗层硬度高(可达1000~1200HV)等优点,因而也非常适合塑料模的表面处理。含有铬、钼、铝、钒和钛等合金元素的钢种比碳钢有更好的渗氮性能,用作塑料模时进行渗氮处理可大大提高耐磨性。

适于塑料模的表面处理方法还有:氮碳共渗、化学镀镍、离子镀氮化钛、碳化钛或碳氮化钛,PVD、CVD法沉积硬质膜或超硬膜等

参考资料:

超帅的板栗
怕孤单的铅笔
2026-05-07 08:00:23
氮化的工艺:

气体软氮化的主要工艺参数为氮化温度,氮化时间,以及氮化气氛。

气体软氮化温度常用560-570℃,因该温度下氮化层硬度最高。氮化时间通常为3-4小时,因为化合物层的硬度在共渗2-3小时达到最高,而随时间的延长,氮化层深度增加缓慢。氮化气氛由氨气分解率和含碳渗剂的滴量速度所决定。

氮化的原理:

气体软氮化,即气体氮碳共渗,是指以气体渗氮为主,渗碳为辅的的低温氮碳共渗。常用介质有50%氨气+50%吸热式气体(Nitemper法);35%-50%氨气+50-60%放热式气体(Nitroc法)和通氨气时滴注乙醇或甲酰胺等数种。在软氮化时,由于碳原子在ε相中的溶解度高,软氮化的表层是碳、氮共同的化合物,这种化合物韧性好且耐磨。

在气体软氮化过程中,由于碳原子的溶解度极低,所以很快达到饱和状态,析出许多超显微的渗碳体质点。这些渗碳体质点,作为氮化物结晶的核心,促使氮化物的形成。而当表层氮浓度达到一定时便形成ε相,而ε相的碳溶解能力很高,反过来又能加速碳的溶解。

气体软氮化后,其组织由ε相,γ′相和含氮的渗碳体Fe3(C,N)所组成,碳会降低氮的扩散速度,所以热应力和组织应力较硬氮化大,渗层更薄。但同时,由于软氮化层不存在ξ相,故氮化层韧性比硬氮化后更佳

虚心的小蝴蝶
冷酷的星月
2026-05-07 08:00:23
渗氮是在合适的温度(450-600℃)下将金属置于含氮介质中,将氮原子渗入铁合金表面而实现的表面硬化技术。氮化工艺覆盖的钢种很宽,几乎所有的钢牌号到铸铁都可以用得上。但不同材料氮化后的性能又千差万别,本文对常见氮化材料进行分类并对其氮化特性作一个简单的介绍。

中低碳钢

典型材料为SPCC、08F、10钢和45钢等。

中低碳钢中由于没有生成合金氮化物的合金元素,其氮化后表面硬度并不高。以低碳钢为例,一般氮化后表面硬度为200HV左右,但经氮碳共渗后根据气氛种类和处理温度的不同其表面硬度一般可达300-600HV,其表面也较容易获得10-25um厚的白亮层。故对中低碳钢而言,一般不单纯只作渗氮处理而是采用氮碳共渗。

SPCC经氮碳共渗处理

普通合金钢

典型材料为Cr-Mo系和Cr-Mo-V系等渗氮钢。

由于Cr、Mo、V等合金元素的加入,使得这类渗氮钢具有优异的力学性能和更好的工艺性,广泛适用于对表面硬度要求不太高(≤850HV),耐磨性和抗冲击性能更高的场合。

需要注意的是,对常用的合金元素来说,Ni是非氮化物形成元素。这也是有些炉子厂家在设计氮化炉时采用Inconel600作为炉罐材质的原因之一,其高镍的化学成分避免了炉罐对NH3的催化裂解作用。

31CrMoV9无白层氮化

模具钢

典型材料为4Cr5MoSiV1等。

4Cr5MoSiV1钢(相当于美国AISI H13钢)是国际上广泛应用的一种热作模具钢。为了适当提高模具的抗磨损能力及提高铝合金压铸模的抗黏附性能力,常对模具施行渗氮或氮碳共渗处理。由于合金元素含量较高,一方面对氮化后表面硬度的提高较为显著,一般可达1000HV以上,但同时合金元素对氮扩散阻碍作用较大,一般白层厚度不超过10um,氮化层深一般不超过0.3mm。

H13气体渗氮

工具钢

典型材料为6542、DC53等。

一般用作高速钢刀具、钻头以及搓丝用模。钢中含有大量与氮有亲和力的合金元素,渗氮后表面硬度和耐磨性都明显提高。但是渗氮时间过长,就会在表面出现化合物层并在扩散层中出现大量网状氮化物,使得渗层脆性变得很大,导致刀具或模具崩刃、崩牙。故这类材料一般用作短时无白层渗氮工艺,渗氮层总深度控制在0.02-0.1mm范围内。

DC53短时氮化

不锈钢

典型材料1Cr13、2Cr13、3Cr13、304等。

不锈钢渗氮目前有两大难点:其一,不锈钢的Cr、Ni等元素与氧形成的钝化膜,如未在渗氮前将其去除则它们将有力地阻止氮化过程。故不锈钢氮化首先要进行破膜工序。其二,常规不锈钢氮化后将析出CrN相,由于CrN的电极电位比Cr的电极电位要低,故不锈钢氮化后其耐蚀性能会有所降低。故近些年兴起的低温不锈钢氮化技术,经低温(<450℃)渗氮处理,避免了CrN相的析出,在表层主要形成S相,合金表面的硬度高,而且具有很高的抗点蚀和抗缝隙腐蚀性能。

316钢低温渗氮后表面S相

铸铁

典型材料QT500、QT600、HT200 、HT250等。

由于铸铁中C、Si的含量较高,氮扩散阻力较大,一般只做软氮化。要达到与钢同样的渗氮层浓度,渗氮时间需乘以1.5-2的系数。铸铁中含有较高含量的Si而生成Si3N4提高其硬度,一般软氮化后的表面硬度为500-700HV。由于铸铁基体存在大量的片状、球状石墨,导致软氮化后表面得不到连续白亮层,其耐蚀性要差于普通钢软氮化。

球墨铸铁白亮层被石墨隔开

无论是渗氮还是氮碳共渗,均需对氮势进行精确的测量和控制。对精密可控渗氮而言,能对合金钢、渗氮钢的白亮层厚度进行控制,达到AMS2759/10A规定的0类和1类标准。对精密可控氮碳共渗而言,能对碳钢、合金钢和铸铁白层的疏松进行控制,达到AMS2759/12A规定的1类标准。

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聪慧的棒球
哭泣的小馒头
2026-05-07 08:00:23
铁铬铝合金热处理的方法有:退火、淬火、回火、调质、时效及化学处理等。

1、退火

把钢加热到临界温度(在钢的固态范围内,引起钢内部组织结构变化的温度)以上30°C~50°C,经过适当保温后,随炉温一起缓慢冷却下来

其目的是降低材料的硬度,提高塑性,细化组织结构,改善力学性能和切削加工性能 2、淬火

将零件加热到临界温度以上,保温一段时间后,然后在水中或油中迅速冷却。由于材料内部组织的变化,使其硬度提高,耐磨性加强,但材料的脆性也增强,塑性下降。由于淬火温度变化快。材料内部形成较大的淬火应力,会导致零件的变形或裂开。淬火不能作为零件的最终热处理,通常要经过适当的回火处理,一消除淬火应力。

淬火可以细化组织、提高硬度、便于切削加工。

3、调质

淬火加高温回火为调质。一些重要的零件,特别是一些在变应力下 工作的零件,如连杆、齿轮和轴等常采用。

4、回火

将淬火后的零件重新加热到临界以下的某一温度,保温一段时间后,然后在 空气中领冷却。回火温度越高,材料的硬度和强度下降越多,而塑性和韧性则显著提高。

火星上的酸奶
神勇的发带
2026-05-07 08:00:23
1铝型材截面本身就千变万化,并且铝挤压行业发展到今天,铝合金具有重量轻,强度好等重要优点,目前已经有许多行业采用铝型材来代替原有材料。

由于部分型材的特殊导致模具由于型材截面特殊,设计和制作难度较大。如果还是使用采用常规的挤压方法往往难于达到模具额定产量,必须采用特殊工艺,严格控制各项生产工艺参数才能正常进行生产。并且有的模具由于本身型材截面的特殊或模具本身的质量问题,而导致模具不能挤压到额定产量,这就需要销售人员在接单时与技术部门和模具厂进行充分沟通。同时模具设计制作部门需要不断优化模具设计技术,提高模具制作精度,提高模具质量。

2选择合适的挤压机型进行生产。进行挤压生产前,需对型材截面进行充分计算,根据型材截面的复杂程度,壁厚大小以及挤压系数λ来确定挤压机吨位大小。

一般来讲,λ>7-10。当λ>8-45时,模具的使用寿命较长,型材生产过程较为顺畅。当λ>70-80后则属较难挤压型材,模具普遍寿命较短。产品结构越复杂,越容易导致模具局部刚性不够,模具腔内的金属流动难于趋向均匀,并伴随造成局部应力集中。

型材生产时容易塞模和闷车或形成扭曲波浪,模具容易发生弹性变形,严重的还会发生塑性变形使模具直接报废。

3合理选择锭坯及加热温度。要严格控制挤压锭坯的合金成分。目前一般企业要求铸锭晶粒度达到一级标准,以增强塑性和减少各项异性。当铸锭中有气孔、组织疏松或有中心裂纹时,挤压过程中气体的突然释放类似"放炮",使得模具局部工作带突然减载又加载,形成局部巨大的冲击载荷,对模具影响很大。

有条件的企业可对锭坯进行均匀化处理,在550~570℃保温8小时后强制冷却,挤压突破压力可降低7-10%,挤压速度可提高15%左右。

4优化挤压工艺。要科学延长模具寿命,合理使用模具进行生产是不容忽视的一个方面。

由于挤压模具的工作条件极为恶劣,在挤压生产中一定要采取合理的措施来确保模具的组织性能。

(1)采取适宜的挤压速度。在挤压过程中,当挤压速度过快时,会造成金属流动难于均匀,铝金属流和模具腔内壁摩擦加剧致使模具工作带磨损加速,模具温度实际较高等现象。如果此时金属变形产生的余热不能及时被带走,模具就可能因局部过热而失效。如果挤压速度适宜,就可避免上述不良后果的发生,挤压速度一般应控制在25mm/s以下。

(2)合理选择挤压温度。挤压温度是由模具加热温度、盛锭筒温度和铝棒温度来决定的。铝棒温度过低容易引起挤压力升高或产生闷车现象,模具容易出现局部微量的弹性变形,或在应力集中的部位产生裂纹而导致模具早期报废。铝棒温度过高会使金属组织软化,而使得黏附于模具工作带表面甚至堵模(严重时模具在高压下崩塌),未均匀铸锭合理加热温度在460-520°C,经过均匀化的铸锭合理加热温度在430-480°C。

5挤压模具使用前期必须对模具进行合理的表面渗氮处理过程。表面渗氮处理能使模具在保持足够韧性的前提下大大提高模具的表面硬度,以减少模具使用时的产生热磨损。需要注意的是表面渗氮并不是一次就可以完成的,在模具服役期间必须进行3-4次的反复渗氮处理,一般要求渗氮层厚度达到0.15mm左右。

比较合适的氮化过程为在模具入厂检验后进行靠前次氮化。此时由于氮化层组织尚不稳定,应该在挤压5-10条棒后再次氮化。

第二次氮化后,可挤压40-80条棒。第三次氮化后以不超过100-120条棒为宜。氮化前工作带一定要抛光,模具腔内要清理干净,不可残留碱渣或异物颗粒。一般情况下模具的氮化次数不超过4-5次,因为此时氮化层如果不是工作带被拉伤的话经过反复氮化和挤压生产,氮化层组织已经相对稳定。

要注意的是前期氮化时要经过合适的生产过程方能进行氮化,氮化次数不能过于频繁,否则工作带易脱层。

6模具上机前工作带必须经过研磨抛光,工作带一般要求抛光至镜面。对模具工作带的平面度和垂直度装配前要进行检查。氮化质量的好坏一定程度上决定了工作带抛光的光洁度。模具腔内必须用高压气以及毛刷清理干净,不得有粉尘或杂质异物,否则极易在金属流的带动下拉伤工作带,使挤压出来的型材产品出现面粗或划线等缺陷。

7挤压生产时模具保温时间一般在2-3小时左右,但不能超过8小时,否则模具工作带氮化层硬度会降低而导致上机时不耐磨引起型材表面粗糙,严重的会引起划线等缺陷。

使用模具时要有与模具相配套的模支撑、模套和支承垫,避免因支承垫内孔过大而导致模具出口面与支承垫接触面太小,使得模具变形或破裂。模具、挤压筒、挤压轴三者同心,同心度为±3mm以内,否则易产生偏心载荷以及模具各部位的设计流动速度改变,影响型材成型。

默默的书本
细心的舞蹈
2026-05-07 08:00:23
不知道您说的铝材加工是不是挤压加工?我这边有些铝材挤压机工作流程及注意事项,您可以参考一下,

一.铝型材挤压机的工作流程

1.检查油压系统是否漏油,空气压力是否正常。

2.检查传输带,冷床,储料台是否有破损和擦伤型材之处。

3.拉伸前要确认铝型材的长度,在预定拉伸率,即主夹头移动位置,通常6063T5拉伸率为0.5%-1%,6061T6拉伸率为0.8%-1.5%。

4.根据铝型材的形状确认夹持方法,大断面空心型材,可塞入拉伸垫块,但尽量要确保足够的夹持面积。

5.当铝型材冷却至50度以下时,才能拉伸型材。

6.当型材同事存在弯曲和扭拧时,应先矫正扭拧后拉伸。

7.第一根和第二跟进行拉试,确认预定拉伸率和夹持方法是否合适。目视弯曲,扭拧,检查型材的平面间隙,扩口,并口,如不合适要适当进行调整拉伸率。

8.正常拉伸率仍不能消除弯曲,扭拧,或不能是几何尺寸合格时,应通知操作手停止挤压。

9.冷却台上的型材不能互相摩擦,碰撞,重叠堆放,防止擦花。

二.铝型材挤压模具注意事项

1.铝型材截面本身就千变万化,并且铝型材挤压行业发展到今天,铝合金,铝型材截面本身就千变万化,有机身清,强度好等重要优点, 目前已经有许多行业采用铝型材来代替原有材料。 由于部分型材的特殊导致模具由于型材截面特殊,设计和制作难度较大。如果还是采用常规的挤压方法往往难于达到模具额定产量,必须采用特殊工艺,严格控制各项生产工艺参数才能正常进行生产

2.选择合适的挤压机进行生产。进行挤压生产前,型材截面的尺寸,根据型材截面的复杂程度,壁厚大小以及挤压系数来确定挤压机吨位大小,

3.合理选择锭坯及加热温度,对锭坯进行均匀化处理,要严格控制挤压锭坯的合金成分。企业要求铸锭晶粒度达到一级标准,以增强塑性和减少各项异性。当铸锭中有气,孔,组织疏松或有中心裂纹时,挤压过程中气体的突然释放类似"放炮",使得模具局部工作带突然减载又加载,形成局部巨大的冲击载荷,对模具影响很大。

4.优化挤压工艺延长模具寿命,在挤压生产中一定要采取合理的措施来确保模具的组织性能,采取适宜的挤压速度。在挤压过程中,挤压速度一般应控制在 25mm/s 以下,当挤压速度过快时,会造成金属流动难于均匀,致使模具工作带磨损加速,合理选择挤压温度,挤压温度是由模具加热温度、盛锭筒温度和铝棒温度来决定的。铝棒温度过低容易引起挤压力升高或产生闷车现象, 模具容易出现局部微量的弹性变形或在应力集中的部位产生裂纹而导致模具早期报废。铝棒温度过高会使金属组织软化, 而使得黏附于模具工作带表面甚至堵模 (严重时模具在高压下崩塌)未均匀铸锭合理加热温度在 460-520°C,经过均匀化的铸锭合理加热温度在 430-480°C。

5.挤压模具使用前期必须对模具进行合理的表面渗氮处理过程。需要注意的是表面渗氮并不是一次就可以完成的,在模具服役期间必须进行3-4次的反复渗氮处理,一般要求渗氮层厚度达到0.15mm左右。 模具腔内要清理干净,不可残留碱渣或异物颗粒。一般情况下模具的氮化次数不超过4-5次,要注意的是前期氮化时要经过合适的生产过程方能进行氮化,氮化次数不能过于频繁,否则工作带易脱层。

6.模具上机前工作带必须经过研磨抛光,工作带一般要求抛光至镜面。 模具上机前工作带必须经过研磨抛光,工作带一般要求抛光至镜面对模具工作带的平面度和垂直度装配前要进行检查。 氮化质量的好坏一定程度上决定了工作带抛光的光洁度。模具腔内必须用高压气以及毛刷清理干净,不得有粉尘或杂质异物,否则极易在金属流的带动下拉伤工作带,使挤压出来的型材产品出现表面粗糙或划线等缺陷。

7.挤压生产时模具保温时间一般在2-3小时左右,使用模具时要有与模具相配套的模支撑,模套和支承垫,避免因支承垫内孔过大而导致模具出口面与支承垫接触面太小,使得模具变形或破裂。

8.采用正确的碱洗(煮模)方法。模具卸模后,此时模具温度在 500°C 如果模具温度下 降迅速,模具极易发生开裂现象。正确方法是等卸模后将模具在空气中放置到 100°-150°C 再浸入碱水中。挤压结束后,挤压杆先于挤压筒后退,压余留在挤压筒中,然后挤压筒后退,可同时将模具分流孔中的部分残铝 随同压余拔出,然后再进行碱煮。

9.模具使用上采用由低到高再到低的使用强度。模具使用中期,由于模具的各项性能已基本处于平稳状态,可适当提高使用强度。到后期,模具的金属组织已经开始恶化,疲劳强度,稳定性和韧性经过长期的生产服役已经开始走入下降曲线,此时应适当降低模具的使用强度直至模具报废。

10.加强模具在挤压生产过程中的使用维护记录,完善每套模具的跟踪记录,加强模具在挤压生产过程中的使用维护记录方便管理。

伶俐的鼠标
忧虑的红牛
2026-05-07 08:00:23
原因如下:

氨气的反应温度较低,并且有很强的腐蚀能力。在氨气参与反应的过程中,温度并没有达到氮化铝材料的反应温度。相反对此造成了一定的破坏,或者说直接造成了腐蚀而不完全反应的过程。结果就很明显了。

改进:

改用高纯氮气参与反应,提高温度或压力。在反应的过程中,可以考虑下用其他的陶瓷材料(超硬材料)参与化学反应,使其变成更好的复合物陶瓷。这样,你的要求就满足了,而且,从导热率,膨胀系数,抗压抗折,耐温耐磨都有很大的帮助。

含糊的老师
谦让的犀牛
2026-05-07 08:00:23
因铸棒的各种缺陷体与铸棒基体焊合不好、模具弹性形变及死区、挤压工艺,造成了金属流动的不连续性,形成“积铝”条件,从而形成"“毛刺”或“震痕”。

1.偏析是在铸棒表面凝结的易熔析出物,也称偏析瘤,是易熔组成物渗出后凝结在铸棒表面而成的,在挤压生产中,聚集在模具金属流动的死区,被挤出或被流动的型材拉出,形成“毛刺”或“震痕”。

2.疏松是在晶界及枝晶网络出现的宏观和微观的分散性缩孔,在枝晶间呈三角形孔洞,断口组织不致密,可能往往伴有气孔、夹渣等,在挤压生产中很难与金属焊合,从而以形成粘铝现象。

3.夹渣是混入铸棒的熔渣、氧化皮或其他杂质,也叫夹杂。凹陷于基体,将破坏铸棒的连续性。在铝型材挤压过程中,夹渣通过模具的工作带时,粘附在入口端,形成粘铝。 4.晶粒粗大是当熔体金属过热或铸造温度过高时。在铸棒中易出现的粗大晶粒组织,并伴有晶间裂纹,使金属不连续,在挤压生产中,也易产生粘铝问题.

“毛刺”和“震痕”是在挤压铝型材生产中常见的缺陷。“毛刺”不直观,不仔细观察或手摸较难发现;“震痕”是颗粒相对集中型材表面的表现。其危害是:在氧化电泳、喷涂型材的生产过程中,很难去除掉,影响型材的表面美观,造成废品。一般厂家对表面处理为喷粉(漆)型材全部经喷砂处理后,再进行喷粉(漆),效果较好但氧化光面电泳料处理起来就很棘手,给挤压工序造成极大的困扰,因此,要在实践生产中不断地观察分析、总结,采取相应措施,以减少或杜绝这种缺陷的出现很重要。

在挤压6082铝合金型材时需要把握好这两大点:1、铝合金铸棒的加热方式 2、铝型材的挤压方式。接下来我们来进一步了解这两大点中,所需要注意的具体事项。

铝合金铸棒的加热方式

a、加热时间短,在3分钟内即可达到500℃左右

b、挤压温度控制准确,误差不超过±3℃。

如果用电阻炉缓慢加热,将会导致Mg2Si相析出,影响强化效果。

2、铝型材挤压方式

a、6082合金变形抗力大,所以铸棒温度应偏上限(480-500℃)

b、铝挤压模具温度也应偏高

c、为防止缩尾或气泡、氧化皮、杂质卷入,压余应留长一些

d、要使合金主要强化相Mg2Si完全固溶,须保证淬火温度在500℃以上,固此型材挤压出口温度应控制在500-530℃