H13ダイス鋼窒化処理:アルミ鋳物金型のプロセスパラメータ制御と故障モード分析
窒化処理により、H13型の表面硬度、耐固着性、耐摩耗性が向上した。 窒化温度、保温時間、窒化前の熱処理状態と表面処理によって、LPDC、重力とCPC差圧鋳造金型の窒化層の品質が決まります。
窒化層構造組成:化合物層に拡散層を加える。 複合層は防粘アルミ性能を提供する； 拡散層は硬度勾配をサポートし、循環熱機械荷重下でEV構造物の金型が層剥離しないようにする。
鋳型のターゲット層の仕様:総窒化深さ0.12-0.20； 複合層の厚さは5~12 μmに制御し、厚すぎる複合層はCPC差圧鋳造金型に熱循環脆性リスクをもたらす。
窒化前の要求:金型母材は焼き入れと焼き戻しを完成しなければならない。 焼き戻しや脱炭をしていない基体は合格した窒化層を得ることができない； 表面脱炭は、その後の重力鋳造金型窒化だけでは解消できない。
窒化温度窓:490-530℃。 温度が480 ℃未満では窒化速度が低すぎる； 550 ℃を超える温度でマトリックスが焼き戻し軟化し、LPDC鋳造金型H13の体積硬度が急激に低下した。
窒化前の表面処理:研磨筋、油かす、錆、酸化皮は完全に除去しなければならない。 局所的な油汚れは非窒化盲点を引き起こし、アルミ鋳物金型の初期のアルミ付着位置となる。
よくある故障1:窒化層が剥がれる。 主な原因:厚すぎる脆性化合物層； 基底の硬さが不足している； 表面残留加工応力； 電気自動車構造物のロット生産における深刻な熱衝撃。
よくある故障2:窒化の深さが不均一である。 窒化炉内のガスの流れが悪い； 深凹腔位置で得られる窒化深さが不足している； CPC差圧鋳造金型の接着欠陥は主にこれらの位置で発生する。
窒化後操作禁止:再研磨または強研磨により保護性窒化層が除去される。 軽微な修整を許す； 重力鋳造金型のメンテナンス時、機能キャビティの表面加工深さが0.03 mmを超えることを厳重に避ける。
局所再窒化制限:窒化を修復する前に古い窒化層を完全に剥離する必要がある。 残留した旧窒化層は新窒素原子の拡散を阻害し、LPDC鋳造鋳型修復中の新旧窒化層の結合不良を招く。
現場検査項目:総窒化深さ、化合物層厚さ、表面硬度、層構造金相検査。 アルミ鋳物プロジェクトについては、表面硬度試験だけでは窒化品質を完全に判断することはできない。
国境を越えた金型購入の注意:技術図面に窒化金相規範を明確に規定する。 多くの海外サプライヤーは表面硬度の指標を保証するだけで、複合層の厚さ制御を無視して、早期の脱離故障を招いた。
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FAQ
q:h13ダイス鋼の完全窒化層の二つの子層は何ですか？
）表面複合層とその下の拡散層。
q:アルミ鋳物H13キャビティの目標総窒化深さ範囲はどれくらいですか？
）総窒化深さ0.12-0.20； 化合物層5-12 μm
q:h13鋼の窒化温度が550 ℃を超えると、どんなマイナスの結果になりますか？
答:金型母材は焼き戻し軟化を経て、体積硬度が著しく低下した。
q:脱炭した金型基体を窒化処理で固定できないのはなぜですか？
A）窒化は基体表面の脱炭欠陥を取り除くことができず、性能欠陥は依然として存在する。
q:鋳造中に窒化層の剥離不良を引き起こす主な原因は何ですか？
答:厚すぎる脆性化合物層、低基底硬度、残留応力、深刻な熱衝撃。
q:金型キャビティの窒化後の表面処理にはどんな制限がありますか？
a）再研磨/研磨を避ける； 仕上げ除去は0.03を超えないようにする
q:なぜ表面硬度試験は窒化層を受けるには不十分なのですか？
答え:硬さは化合物層の厚さ、結合状態と総拡散深さを反映できない。
