铝加工专业期刊投稿要求

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氮化次数对铝合金挤压模具的影响白云鹏;谭琳;唐荻;周龙;朱莹莹【摘 要】通过对一次、二次、三次氮化的H13模具钢硬度比较、组织观察、挤压生产结果的对比,分析氮化次数对H13模具钢性能与组织的影响.结果表明,三次氮化的模具硬度最高,氮化层厚度为78μm,一次上机使用寿命最长.%The effects of nitriding times on extrusion die of aluminum alloy were analyzed by hardness testing,microstructure analysis and extrusion process.The results show that the three times of nitriding process of H13 die steel have the best hardness,and nitriding layer is 78 μm.Service life of extrusion of the die is the longest.【期刊名称】《铝加工》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】5页(P47-50,19)【关键词】H13模具钢;氮化处理;性能;挤压【作 者】白云鹏;谭琳;唐荻;周龙;朱莹莹【作者单位】辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003;辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003;辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003;辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003;辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003【正文语种】中 文【中图分类】TG3790 前言H13钢是C-Cr-Mo-Si-V型钢，是一种应用极其广泛的热作模具钢，本厂生产的挤压模具多以H13模具钢为原料[1]。挤压铝型材的很多表面问题均与模具有关，模具工作带硬度和耐磨性不足会严重影响产品表面质量，因此需要对模具进行氮化处理以提高硬度和耐磨性。H13钢中有较多的Cr、Mo等元素，氮化时能生成稳定的氮化物并弥散分布，有利于提高H13钢的硬度、耐磨性、耐蚀性、抗粘结性及抗热疲劳性能[2～3]。因此恰当的氮化工艺不仅可以提高产品表面质量还可以提高生产效率。本实验主要探究氮化次数对模具的影响，从成分、硬度和金相组织三方面对不同氮化次数的模具钢进行全面分析，并将不同氮化次数的模具钢进行上机挤压试验，综合两方面结果探究出最适合模具挤压的氮化次数。1 实验材料与方法1.1 实验材料本试验以5个10mm×10mm×10mm退火状态的H13模具钢试块及同批次H13模具钢为原料加工的三套相同模具为研究对象，成分如表1所示。使用瑞士ARLMA-283直读光谱仪、HVS-50维氏硬度计、蔡司AX10光学显微镜等设备进行检测。1.2 实验方法取其中1个模具钢试块进行成分、维氏硬度、金相分析，其余4个试块一同进行淬火+回火处理，分别对热处理后一次氮化、二次氮化、三次氮化后试样进行维氏硬度、金相观察。淬火、回火工艺参数如图1所示，氮化工艺如图2所示。在氮化过程中每分钟要滴60滴酒精，使氮化更充分，降温过程中关闭酒精。同时将三套模具分别进行一次氮化、二次氮化、三次氮化，氮化后进行挤压试验，分析模具单次使用寿命与挤压产品表面质量。图1 淬火工艺与回火工艺示意图图2 氮化工艺示意图表1 H13钢成分检测结果（质量分数/%）2 实验结果与讨论2.1 成分检测表1为模具钢成分检测结果，其结果符合国标要求，可以进行正常使用。2.2 硬度测试表2为不同状态下模具钢硬度检测结果。对比氮化与未氮化模具钢的硬度，氮化后的硬度有大幅度提高，是因为氮化后会在外表面形成一层硬度很大的氮化层，因此氮化后硬度大幅度提高。其中二次氮化、三次氮化硬度结果差异并不大，相比一次氮化提高约300HV。表2 H13钢硬度检测结果2.3 宏观分析退火后的模具钢主要为珠光体与粒状渗碳体组织，渗碳体分布均匀且无网状，退火组织比较理想。回火后的组织为回火马氏体，保持淬火后马氏体的片状形态，随着回火温度的升高，马氏体和残余奥氏体发生分解，渗碳体在板条界面弥散、均匀分布。氮化后的基体多数为回火索氏体组织即铁素体与渗碳体的复合组织，二次氮化后开始有向等轴状铁素体转化的过渡组织出现，三次氮化后铁素体以再结晶形式呈等轴状分布，如图3所示。一次氮化后并没有明显的氮化层，只有一层很薄的硬而脆的白亮化合物层，厚度只有几微米左右；二次氮化后渗氮层厚度有了明显提高，渗氮层主要由两部分组成，即表面的致密氮化层及次表面疏松的扩散层，氮化层约为34μm，扩散层厚度约为45μm；三次氮化后渗氮层结构与二次氮化后渗氮层结构相同，氮化层厚度约为42μm，扩散层厚度约为36μm。通过计算可知，三次氮化后氮化层厚度（78μm）与二次氮化（79μm）相比厚度变化不大，但三次氮化的氮化层的致密度有所提高。图3 模具钢金相照片2.4 挤压验证图4为不同氮化次数模具挤压后型材表面。从表面看，三套模具挤压后表面均无明显的拉毛、颗粒、气泡、夹渣等缺陷，但表面机械纹和划伤程度各有优劣：一次氮化模具挤压后型材机械纹与划伤条纹较重；二次氮化模具挤压后型材机械纹与划伤条纹较轻；三次氮化模具挤压后型材无明显机械纹与划伤条纹，表面较好。这说明随着氮化次数的增加，氮化层厚度增加，工作带硬度增加，相对摩擦力减轻，因此挤压制品机械纹与划伤条纹会减轻，增加氮化次数有利于提高挤压型材表面质量。图4 不同氮化次数模具挤压型材表面通过不同氮化次数模具单次挤压寿命结果可知（见表3），一到三次氮化模具挤压制品数量分别为42支、58支和75支。随着氮化次数增加，单次挤压寿命延长，说明随着氮化次数增加，氮化层厚度增加，工作带硬度增加、耐磨性增加，耐挤压性增强。表3 不同氮化次数模具单次挤压寿命挤压支数/支报废原因42机械纹重58机械纹重75表面划伤3 结论（1）退火状态的模具钢硬度为203HV，淬火+回火状态的模具钢硬度为527HV，一次氮化后硬度为962HV，二次氮化后硬度为1225HV，三次氮化后硬度为1270HV，氮化处理可大幅度提高模具硬度，且随着氮化次数增加，硬度会不同程度增加。（2）从金相结果分析，退火后的模具钢组织主要为珠光体与粒状渗碳体组织，回火后的组织为回火马氏体组织，氮化后的基体多数为回火索氏体组织。（3）从渗氮层厚度分析，一次氮化后并没有明显的氮化层，只有几微米左右，二次氮化后氮化层约为34μm，扩散层厚度约为45μm，三次氮化后氮化层厚度约为42μm，扩散层厚度约为36μm。（4）一次氮化模具挤压后型材机械纹与划伤条纹较重，二次氮化模具挤压后型材机械纹与划伤条纹较轻，三次氮化模具挤压后型材无明显机械纹与划伤条纹，表面较好。参考文献【相关文献】[1] 肖亚庆，谢水生，刘静安，等.铝加工实用技术手册[M].北京：冶金工业出版社，2005[2] 仇芝蓉.铝型材挤压模具分析[J].冶金丛刊，1998（5）：47-50[3] 郭志斌.铝合金型材H13钢挤压模具氮化工艺优选[J].模具技术，2010（1）：59-63￥5.9百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容立即获取氮化次数对铝合金挤压模具的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请下载掌桥科研官方氮化次数对铝合金挤压模具的影响白云鹏;谭琳;唐荻;周龙;朱莹莹【摘 要】通过对一次、二次、三次氮化的H13模具钢硬度比较、组织观察、挤压生产结果的对比,分析氮化次数对H13模具钢性能与组织的影响.结果表明,三次氮化的模具硬度最高,氮化层厚度为78μm,一次上机使用寿命最长.%The effects of nitriding times on extrusion die of aluminum alloy were analyzed by hardness testing,microstructure analysis and extrusion process.The results show that the three times of nitriding process of H13 die steel have the best hardness,and nitriding layer is 78 μm.Service life of extrusion of the die is the longest.第 1 页【期刊名称】《铝加工》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】5页(P47-50,19)【关键词】H13模具钢;氮化处理;性能;挤压【作 者】白云鹏;谭琳;唐荻;周龙;朱莹莹【作者单位】辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003;辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003;辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003;辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003;辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003

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一、图纸绘制。图纸是理想的初步体现，所以技术人员需要根据客户的需求去绘制准确的三维图纸，而且技术人员也要能够判断客户的需求是否合理或者要给出可行性的建议方案，以便后期调整修改。二、加工标准。铝型材加工服务包括切割，打孔，攻牙等等，如果不能按照尺寸去准确的加工，会造成铝型材组装不上去的情况。所以铝型材加工的标准有：表面无光滑没有毛糙，尺寸切割误差在±0.5mm之内，攻牙等要和图纸尺寸相符合。三、是组装要求。把加工好的铝型材运输到组装区域，擦拭干净表面的铝屑，准备好工具，按照图纸组装。包上保护膜，贴上标签静等发货。是根据顾客需求来加工定制，

铝型材挤压模具氮化后硬度变化首先它是由于弯曲的程度变成了种植的，因为通过空气中的养分以及氮化后，才可以将硬度变化，而且变化完成之后也可以看出很多的化学原理。