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模具表面處理技術

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模具表面處理技術

發布日期:2019-06-29 作者: 點擊:

模具鋼

模具的主要失效形式是磨損、腐蝕、和斷裂,而磨損和腐蝕均發生于模具表面的材料流失過程,采用表面防護(表面處理技術)延緩和控制表面的破壞,成為提高模具壽命的有效方法。

  近30年來,表面處理技術得到迅速的發展。20世紀70年代以后開始用激光和電子束加熱進行表面淬火,改變硬化層的結構與性能。熱噴涂技術在近20年里由宇航工業開始迅速向民用工業部門擴展。氣相沉積法已廣泛用于機械制造、冶金工業、模具行業。如采用化學沉積Ni-P復合涂層,耐磨性相當于硬質合金,對于以玻璃纖維為填充劑的塑料模具有很好的效果。采用CVD(化學氣相沉積),PVD(物理氣相沉積)在各種模具上沉積TiC,TiN,可有效地改善模具表面的抗黏著性和抗咬合性,提供模具壽命。20世紀70年代發展起來的離子注入新技術改變表面硬度,提高耐磨性及抗蝕性,延長使用壽命。目前我國已可提供離子注入N,C,B非金屬元素或注入Ta,Ti,W等金屬元素的設備。

  近十幾年來,一些歷史較長的表面處理技術也得到了飛速發展,例如電鍍技術已由鍍單一的金屬發展到鍍各種合金。尤其是前些年發明的一種局部電鍍技術——刷鍍,已經成為人們工認的金屬表面處理新技術,在我國已得到普遍應用。例如熱鍛模應用Ni-Co-ZrO2復合電刷鍍,可提高模具壽命50%-200%。傳統電鍍工藝與近代激光技術結合形成的激光電鍍是新興的高速電鍍技術。

  目前表面處理技術發展的主攻方向為一下三個方面技術。

  1、  離子技術:包括等離子和離子束技術。

  2、  激光技術:包括激光涂鍍、激光熱處理、激光熔融。

  3、  復合技術:復合技術大多是為涂鍍耐磨層而開發的。以鋼材為基體的耐磨層有兩類,一類是厚硬化層,包括表面淬火的硬化層、化學熱處理的滲碳和滲氮層、熱噴涂金屬陶瓷層、電鍍的硬化鉻和化學鍍鎳磷層等,厚度為0。1-1mm,硬度為400-1800HV;另一類是薄硬化層,包括氣相沉積氮化鈦和碳化鈦層等,厚度為um級,硬度為200-3000hv,該類還包括離子注入的含氮層,厚度為0。1um,硬度并不高,僅使淬硬鋼的硬度增加30%(1300HV)。耐磨鍍層的復合技術相應地向厚度層增硬和薄硬化層增厚兩方面的發展。


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