壓鑄模具是鑄造液態(tài)模鍛的一種方法，一種在專用的壓鑄模鍛機(jī)上完成的工藝。它的基本工藝過程是：金屬液先低速或高速鑄造充型進(jìn)模具的型腔內(nèi)，模具有活動的型腔面，它隨著金屬液的冷卻過程加壓鍛造，既消除毛坯的縮孔縮松缺陷，也使毛坯的內(nèi)部組織達(dá)到鍛態(tài)的破碎晶粒。毛坯的綜合機(jī)械性能得到顯著的提高。

壓鑄模具是模具中的一個大類。隨著我國汽車摩托車工業(yè)的迅速發(fā)展,壓鑄行業(yè)迎來了發(fā)展的新時期。同時,也對壓鑄模具的綜合力學(xué)性能、壽命等提出了更高的要求。要滿足不斷提高的使用性能需求僅僅依靠新型模具材料的應(yīng)用仍然很難滿足,必須將各種表面處理技術(shù)應(yīng)用到壓鑄模具的表面處理當(dāng)中才能達(dá)到對壓鑄模具高效率、高精度和高壽命的要。在各種模具中,壓鑄模具的工作條件是較為苛刻的。壓力鑄造是使熔融金屬在高壓、高速下充滿模具型腔而壓鑄成型,在工作過程中反復(fù)與熾熱金屬接觸,因此要求壓鑄模具有較高的耐熱疲勞、導(dǎo)熱性耐磨性、耐蝕性、沖擊韌性、紅硬性、良好的脫模性等。

因此,對壓鑄模具的表面處理技術(shù)要求較高近年來,各種壓鑄模具表面處理新技術(shù)不斷涌現(xiàn),但總的來說可以分為以下三個大類:

(1)傳統(tǒng)熱處理工藝的改進(jìn)技術(shù);

(2)表面改性技術(shù),包括表面熱擴(kuò)滲處理、表面相變強(qiáng)化、電火花強(qiáng)化技術(shù)等;

(3)涂鍍技術(shù),包括化學(xué)鍍等。

傳統(tǒng)的壓鑄模具熱處理工藝是淬火-回火,以后又發(fā)展了表面處理技術(shù)。由于可作為壓鑄模具的材料多種多樣,同樣的表面處理技術(shù)和工藝應(yīng)用在不同的材料上會產(chǎn)生不同的效果。史可夫最近提出針對模具基材和表面處理技術(shù)的基材預(yù)處理技術(shù),在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上,對不同的模具材料提出適合的加工工藝,從而改善模具性能,提高模具壽命。熱處理技術(shù)改進(jìn)的另一個發(fā)展方向,是將傳統(tǒng)的熱處理工藝與先進(jìn)的表面處理工藝相結(jié)合,提高壓鑄模具的使用壽命。如將化學(xué)熱處理的方法碳氮共滲,與常規(guī)淬火、回火工藝相結(jié)合的NQN(即碳氮共滲-淬火-碳氮共滲)復(fù)合強(qiáng)化,不但得到較高的表面硬度,而且有效硬化層深度增加、滲層硬度梯度分布合理、回火穩(wěn)定性和耐蝕性提高,從而使得壓鑄模具在獲得良好心部性能的同時,表面質(zhì)量和性能大幅提高。

這一類型中包括有滲碳、滲氮、滲硼以及碳氮共滲、硫碳氮共滲等。

滲碳工藝應(yīng)用于冷、熱作和塑料模具表面強(qiáng)化中,都能提高模具壽命。如3Cr2W8V鋼制的壓鑄模具,先滲碳、再經(jīng)1140～1150℃淬火,550℃回火兩次,表面硬度可達(dá)HRC56～61,使壓鑄有色金屬及其合金的模具壽命提高1.8～3.0倍。進(jìn)行滲碳處理時,主要的工藝方法有固體粉末滲碳、氣體滲碳、以及真空滲碳、離子滲碳和在滲碳?xì)夥罩屑尤氲�元素形成的碳氮共滲等。其中,真空滲碳和離子滲碳則是近20年來發(fā)展起來的技術(shù),該技術(shù)具有滲速快、滲層均勻、碳濃度梯度平緩以及工件變形小等特點,將會在模具表面尤其是精密模具表面處理中發(fā)揮越來越重要的作用。