汽車修邊模雙液復(fù)合鑄造工藝及界面組織性能研究.pdf

1、汽車覆蓋件模具是汽車行業(yè)十分基礎(chǔ)的工藝裝備，90％以上的汽車零部件都依賴模具成形，傳統(tǒng)的鑲塊拼接工藝及堆焊工藝已不能滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，因此開發(fā)汽車模具的新技術(shù)和新工藝成為當(dāng)前模具行業(yè)急需解決的問題。
　　本文采用雙液復(fù)合鑄造工藝制造雙金屬汽車修邊模具，工作面材質(zhì)為低合金鋼、基座材質(zhì)為HT300。首先采用ProCAST軟件及相關(guān)理論優(yōu)化了鑄造工藝方案和鑄造工藝參數(shù);其次鑄造生產(chǎn)具有模具典型結(jié)構(gòu)的階梯試塊，研究澆注間隔時(shí)間對(duì)階梯試塊成

2、形性和鑄件質(zhì)量的影響，采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、Instron-3382型力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)、顯微硬度計(jì)等，研究了工藝參數(shù)對(duì)雙金屬模具復(fù)合鑄件過渡層的顯微組織、力學(xué)性能、過渡層厚度的影響規(guī)律，探討了復(fù)合界面的結(jié)合機(jī)理。論文的主要結(jié)論如下:
　　(1)采用消失模鑄造工藝制造雙金屬汽車修邊模具時(shí)，選擇“鋼下鐵上”的造型方式、樹脂砂造型、平做平澆工藝、設(shè)計(jì)二套澆注系統(tǒng)，先澆注低合金鋼，后澆注灰鑄鐵基座;雙金屬修邊模具中的刃口部分選擇側(cè)注式澆

3、注形式，灰鑄鐵應(yīng)選擇底注式澆注形式，且灰鑄鐵部分的內(nèi)澆口與低合金鋼的溢流口都位于雙金屬的分界面上;該鑄造工藝方案是合理可行的。
　　(2)采用Procast軟件和理論公式計(jì)算確定了最佳的雙金屬澆注間隔時(shí)間為50-120s、低合金鋼澆注溫度為1530-1550℃，灰鑄鐵澆注溫度為1350-1380℃;在本實(shí)驗(yàn)條件下，具有汽車修邊模具典型結(jié)構(gòu)的階梯試塊雙金屬復(fù)合鑄造最佳的澆注間隔時(shí)間為90s，該工藝生產(chǎn)的鑄件復(fù)合界面清晰、致密，無明顯

4、縮孔、縮松等鑄造缺陷。
　　(3)雙金屬試樣由鋼基體區(qū)、過渡區(qū)和鐵基體區(qū)三個(gè)區(qū)域組成。過渡區(qū)呈犬牙狀/鋸齒形結(jié)構(gòu)，最佳過渡層厚度約為400μm，界面附近Cr和Si等元素呈梯度分布，最佳過渡層的結(jié)合機(jī)制以冶金結(jié)合為主，擴(kuò)散結(jié)合、機(jī)械結(jié)合為輔。
　　(4)復(fù)合界面兩側(cè)硬度呈梯度分布，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到339MPa，斷裂位置出現(xiàn)在灰鑄鐵一側(cè)，雙金屬界面的結(jié)合強(qiáng)度高于灰鑄鐵的。
　　(5)采用雙液復(fù)合鑄造方法成功地制備了兩套典型的