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電鍍過程分析,為降低氫脆危害,鍍鉻廠家通常在鍍鉻后進(jìn)行消氫處理以消除氫脆失效產(chǎn)生的影響。日本學(xué)者曾對模具零件電鍍后的脫氫工藝開展深入研究,并得出了在(190±15)℃進(jìn)行30min加熱脫氫處理,保溫約3h后隨爐緩冷至100℃后自然冷卻可獲得良好脫氫效果的結(jié)論。對電鍍廠家的電鍍工藝開展失效機(jī)理分析過程發(fā)現(xiàn),該模具零件酸洗及電鍍工序后脫氫處理不及時(shí)或不充分,造成電鍍后脫氫不徹底而產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象。由于氫脆裂紋具有延滯性,鍍鉻過程中或鍍鉻結(jié)束后模具零件表面無明顯裂紋,模具在后期使用過程中在外力沖擊載荷作用下促進(jìn)氫脆的生長與擴(kuò)展,終致使模具零件表面出現(xiàn)裂紋。綜合上述分析結(jié)果可知,壓邊圈的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、鑄件及鑄棒的金相組織與力學(xué)性能均符合行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),但模具零件在淬火或補(bǔ)焊過程中產(chǎn)生細(xì)小裂紋以及在鍍鉻過程中因脫氫不徹底導(dǎo)致裂紋生成及裂紋源不斷生長與擴(kuò)展。
模具電鍍-拉伸冷沖模材料選擇
采用合適的銅基合金也可解決工件的拉傷問題,但銅基合金一般硬度較低,易出現(xiàn)磨損超差,在大批量生產(chǎn)的情況下,這種材料的性價(jià)比較低。
對于較大型的模具,如汽車覆蓋件的成形模具,大量采用了合金鑄鐵,鑄鐵只能減輕工件的拉傷,無法消除拉傷問題,要拉傷問題需輔以滲氮,鍍硬鉻等表面處理。但如此制作的模具往往壽命較短,在使用一段時(shí)間后,如出現(xiàn)拉傷,又需修模并重新進(jìn)行表面處理。
在模具材料方面,也有采用陶瓷制作模具凸、凹模并成功解決工件拉傷問題的報(bào)道。由于其性脆,成本高,不可能大批量推廣應(yīng)用。
對于生產(chǎn)批量很小而形狀簡單的大型拉伸類模具,也有采用橡膠等高分子類材料制作模具凸、凹模的報(bào)道,此類模具不會拉傷工件表面,但實(shí)際應(yīng)用很少。
傳統(tǒng)電鍍模具修復(fù)方法:
傳統(tǒng)方法修復(fù)時(shí)往往涉及到燒焊,普通焊接溫度較高,而且輻射范圍大,會極大的破壞電鍍層。據(jù)鐵碳合金相圖可知,鑄鐵的熔化溫度至少在1148℃,遠(yuǎn)高于電鍍層的損壞溫度(700℃),而手工弧焊的電弧溫度可以達(dá)到10000℃以上,手工電焊的電弧溫度也在6000℃~8000℃,這樣電鍍層周圍很大區(qū)域都會受到電弧的熱影響。普通焊接的焊接層的余量不易控制,較大余量極易造成在研修過程中電鍍層二次損傷。
普通電鍍主要是指常規(guī)單金屬電鍍,諸如鍍Cu、Ni、Cr、Sn、Zn、Cd等,它是復(fù)合電鍍、非金屬電鍍、電鍍合金、刷鍍及電鍍稀等特殊電鍍加工的基礎(chǔ)。不同的單金屬電鍍覆層具有不同的性質(zhì)用途,采用的工藝也各有其特點(diǎn),但其基本理論相近。
鍍鉻層的性質(zhì)和用途鍍鉻層按其用途主要分為防護(hù)裝飾性鍍鉻和耐磨鍍鉻兩大類。前者的目的是防止基體金屬生銹和美化產(chǎn)品的外觀,后者的目的是提高機(jī)械零件的硬度、耐磨、耐蝕和耐溫等性能。
鉻是稍帶藍(lán)色的銀白色金屬,在大氣中具有強(qiáng)烈鈍化能力,能長久保持光澤。鍍鉻層有很高的硬度和優(yōu)良的耐磨性,它的硬度為HV1000左右。
鍍鉻層有較好的耐熱性,在空氣中加熱到500℃時(shí),其外觀和硬度仍無明顯的變化。鍍層的反光能力強(qiáng),僅次于銀鍍層。
鍍層厚度0.25μm時(shí)是微孔性的,厚度超過0.5μm時(shí),鍍層出現(xiàn)網(wǎng)狀微裂紋,鍍層摩度超過20um時(shí),對基體才有機(jī)械保護(hù)作用。