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鑫城機械——模具技術處理

作者：admin 來源：本站發表時間：2017-10-21 點擊：1890

一(yi)、擴(kuo)散(san)法金(jin)屬碳化物覆(fu)層技術介紹
1、技術簡介
擴散(san)(san)法金屬(shu)碳化物(wu)覆層技(ji)術(shu)是將工(gong)件置于特種介質中，經擴散(san)(san)作(zuo)用(yong)于工(gong)件表面形(xing)成(cheng)一(yi)層數(shu)微米至數(shu)十微米的金屬(shu)碳化物(wu)層。
該碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)層具(ju)有高(gao)的硬(ying)度，HV可(ke)達(da)1600~3000(由(you)碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)種(zhong)類決定(ding))，此外，該碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)履層與基體冶金結(jie)合，不(bu)影(ying)響工(gong)件表面光潔度，具(ju)有高(gao)的耐(nai)磨、抗咬(yao)合(粘結(jie))、耐(nai)蝕等性(xing)能，可(ke)大幅度提高(gao)工(gong)模具(ju)及機械(xie)零件的使用(yong)壽命。
2、與相關技術的比較(jiao)
通過(guo)在工件(jian)(jian)表面形成超(chao)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)合(he)(he)(he)(he)物膜(mo)層(ceng)(ceng)的方(fang)法(fa)(fa)(fa)，是大(da)(da)(da)幅(fu)度提高其耐磨、抗咬(yao)合(he)(he)(he)(he)(抗粘結(jie))、耐蝕等(deng)(deng)性(xing)(xing)(xing)能，從而大(da)(da)(da)幅(fu)度提高其使用壽命的有(you)(you)(you)效而經濟的方(fang)法(fa)(fa)(fa)。目(mu)前，工件(jian)(jian)表面超(chao)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)處理(li)方(fang)法(fa)(fa)(fa)主要有(you)(you)(you)物理(li)氣(qi)相沉(chen)積(PVD)，化(hua)學氣(qi)相沉(chen)積(CVD)，物理(li)化(hua)學氣(qi)相沉(chen)積(PCVD)，擴散(san)法(fa)(fa)(fa)金(jin)屬碳化(hua)物履層(ceng)(ceng)技(ji)術(shu)，其中(zhong)，PVD法(fa)(fa)(fa)具(ju)有(you)(you)(you)沉(chen)積溫度低，工件(jian)(jian)變(bian)形小的優點(dian)，但由于膜(mo)層(ceng)(ceng)與基(ji)體的結(jie)合(he)(he)(he)(he)力(li)(li)較(jiao)差，工藝(yi)繞(rao)鍍性(xing)(xing)(xing)不好，往往難以發揮超(chao)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)合(he)(he)(he)(he)物膜(mo)層(ceng)(ceng)的性(xing)(xing)(xing)能優勢。CVD法(fa)(fa)(fa)具(ju)有(you)(you)(you)膜(mo)基(ji)結(jie)合(he)(he)(he)(he)力(li)(li)好，工藝(yi)繞(rao)鍍性(xing)(xing)(xing)好等(deng)(deng)突(tu)出優點(dian)，但對于大(da)(da)(da)量的鋼鐵(tie)材料(liao)(liao)而言(yan)，其后續基(ji)體硬(ying)(ying)(ying)化(hua)處理(li)比較(jiao)麻煩，稍有(you)(you)(you)不慎，膜(mo)層(ceng)(ceng)就(jiu)易破壞。因此其應(ying)用主要集(ji)中(zhong)在硬(ying)(ying)(ying)質合(he)(he)(he)(he)金(jin)等(deng)(deng)材料(liao)(liao)上。PCVD法(fa)(fa)(fa)沉(chen)積溫度低，膜(mo)基(ji)結(jie)合(he)(he)(he)(he)力(li)(li)及工藝(yi)繞(rao)鍍性(xing)(xing)(xing)均較(jiao)PVD法(fa)(fa)(fa)有(you)(you)(you)較(jiao)大(da)(da)(da)改(gai)進，但與擴散(san)法(fa)(fa)(fa)相比，膜(mo)基(ji)結(jie)合(he)(he)(he)(he)力(li)(li)仍有(you)(you)(you)較(jiao)大(da)(da)(da)差距，此外(wai)由于PCVD法(fa)(fa)(fa)仍為等(deng)(deng)離(li)子體成膜(mo)，雖然繞(rao)鍍性(xing)(xing)(xing)較(jiao)PVD法(fa)(fa)(fa)有(you)(you)(you)所(suo)改(gai)善，但無法(fa)(fa)(fa)消除。
由(you)擴散法(fa)金屬(shu)碳化物(wu)覆層技術(shu)形成的(de)(de)金屬(shu)碳化物(wu)覆層，與基體形成冶金結合(he)(he)，具有PVD、PCVD無法(fa)比擬的(de)(de)膜(mo)基結合(he)(he)力，因(yin)此該技術(shu)真正能夠發(fa)揮超(chao)硬(ying)膜(mo)層的(de)(de)性(xing)能優勢，此外，該技術(shu)不存在繞鍍性(xing)問(wen)題(ti)，后(hou)續基體硬(ying)化處理方便，并可(ke)多次(ci)重復處理，使該技術(shu)的(de)(de)適用(yong)性(xing)更為廣(guang)泛。
3、技術優勢
擴(kuo)散(san)法金屬(shu)碳化(hua)(hua)物覆(fu)層技術(shu)(shu)在(zai)(zai)日(ri)本、歐洲各國(guo)(guo)、澳大(da)利亞、韓(han)國(guo)(guo)等國(guo)(guo)應用廣泛。據調查，許多進口設備(bei)上的配套模具(ju)大(da)量地使(shi)用了(le)該技術(shu)(shu)，這些模具(ju)在(zai)(zai)進行國(guo)(guo)產(chan)化(hua)(hua)時，由于缺乏(fa)相應的成熟技術(shu)(shu)，往往使(shi)模具(ju)壽(shou)命低，有些甚至無法國(guo)(guo)產(chan)化(hua)(hua)。
該(gai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)國內七十年代(dai)就有(you)(you)人研究(jiu)過，但由于各方面條件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)限制，工藝及設備往(wang)往(wang)難(nan)以經過批量和長(chang)期(qi)生產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)考(kao)驗(yan)，使該(gai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一些實際(ji)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題不(bu)易暴(bao)露或(huo)難(nan)以解決(jue)，往(wang)往(wang)半途而廢。我們在(zai)十多年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)與應(ying)(ying)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程中(zhong)，對該(gai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工藝、設備上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實際(ji)問題進行(xing)了(le)(le)深(shen)入的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)，并(bing)進行(xing)了(le)(le)有(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)改(gai)進，經改(gai)進后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工藝及成(cheng)套(tao)設備已能夠(gou)滿足長(chang)期(qi)穩定生產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求，所(suo)處(chu)理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模具(ju)壽命水平達到進口同類模具(ju)壽命水平，取得了(le)(le)豐(feng)富(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各類模具(ju)實際(ji)應(ying)(ying)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)經驗(yan)，為(wei)大規(gui)模推廣應(ying)(ying)用該(gai)技(ji)(ji)(ji)術(shu)奠定了(le)(le)堅實的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)基(ji)礎。
4、適用范(fan)圍
擴散(san)法金屬(shu)碳(tan)化物(wu)覆層技術可以(yi)(yi)廣泛應用于各類因磨損、咬(yao)合(he)而引(yin)起(qi)失(shi)效的工模(mo)(mo)具(ju)或機械零(ling)件。其(qi)中，因磨損而引(yin)起(qi)的失(shi)效(如沖(chong)裁，冷(leng)鐓，粉末成型等模(mo)(mo)具(ju))可提高壽(shou)命數倍至數十倍；因咬(yao)合(he)而引(yin)起(qi)的產品或模(mo)(mo)具(ju)的拉(la)傷問題(如引(yin)伸模(mo)(mo)，翻邊(bian)模(mo)(mo)等)，可以(yi)(yi)從根本上予以(yi)(yi)解決(jue)。
適(shi)用材料：
模具鋼，含碳量(liang)大于0.3%的(de)結構(gou)鋼，鑄鐵，硬(ying)質合金。
 二(er)、不(bu)銹(xiu)鋼焊管模具(ju)表面超(chao)硬化處(chu)理技術
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)管(guan)(guan)是(shi)在焊(han)(han)管(guan)(guan)成(cheng)型機(ji)上，由不(bu)銹(xiu)鋼(gang)板(ban)經若(ruo)干道(dao)模(mo)(mo)具(ju)碾壓成(cheng)型并經焊(han)(han)接而成(cheng)。由于不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的強(qiang)度較(jiao)高，且其(qi)結構(gou)為面(mian)(mian)心立方晶格，易形(xing)(xing)成(cheng)加工(gong)硬(ying)化，使焊(han)(han)管(guan)(guan)成(cheng)型時：一方面(mian)(mian)模(mo)(mo)具(ju)要(yao)承受較(jiao)大的摩擦力，使模(mo)(mo)具(ju)容易磨損(sun)；另(ling)一方面(mian)(mian)，不(bu)銹(xiu)鋼(gang)板(ban)料(liao)易與模(mo)(mo)具(ju)表(biao)面(mian)(mian)形(xing)(xing)成(cheng)粘結(咬(yao)(yao)合)，使焊(han)(han)管(guan)(guan)及模(mo)(mo)具(ju)表(biao)面(mian)(mian)形(xing)(xing)成(cheng)拉傷。因此，好的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)成(cheng)型模(mo)(mo)具(ju)必須(xu)具(ju)備高的耐磨和抗粘結(咬(yao)(yao)合)性(xing)能。我們對進口焊(han)(han)管(guan)(guan)模(mo)(mo)具(ju)的分析表(biao)明，該(gai)類模(mo)(mo)具(ju)的表(biao)面(mian)(mian)處理都是(shi)采用超硬(ying)金屬碳化物或氮化物覆層(ceng)處理。
不(bu)(bu)銹鋼焊管成(cheng)(cheng)型(xing)模具材料(liao)(liao)一般是由高(gao)碳高(gao)鉻(ge)的(de)(de)Cr12MoV(或SRD11，D2，DC53)制成(cheng)(cheng)。目前國(guo)內(nei)普遍采用(yong)(yong)如下工藝流程(cheng)制作模具：下料(liao)(liao)→粗加工→熱(re)處(chu)(chu)理(高(gao)溫(wen)淬(cui)火(huo)加高(gao)溫(wen)回火(huo))→精加工→氮化→成(cheng)(cheng)品(pin)(注：為節(jie)省(sheng)成(cheng)(cheng)本，一般生產廠家現在都(dou)省(sheng)去(qu)了鍛(duan)造與球化退火(huo)兩道(dao)耗時(shi)，費(fei)財工序)。由于(yu)Cr12MoV類材料(liao)(liao)屬于(yu)高(gao)碳高(gao)鉻(ge)合金鋼，其原始(shi)組織(zhi)存在很(hen)大的(de)(de)成(cheng)(cheng)份偏析(這種(zhong)偏析即使(shi)一般的(de)(de)鍛(duan)造也(ye)無(wu)法(fa)消除)。這樣(yang)經過熱(re)處(chu)(chu)理(高(gao)淬(cui)高(gao)回)的(de)(de)模具內(nei)部組織(zhi)極不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)，宏觀(guan)表(biao)現為硬度極不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)(HRC四十幾(ji)至六十左(zuo)右)，再(zai)經氮化處(chu)(chu)理，模具表(biao)面(mian)不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)性無(wu)法(fa)消除，基體硬度甚(shen)至進一步降低(di)，實際(ji)使(shi)用(yong)(yong)時(shi)，表(biao)現為模具及焊管表(biao)面(mian)均(jun)易拉(la)傷(shang)，模具壽命低(di)。

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