【編者按】金屬磨具表面超硬化處理技術(shù):擴(kuò)散法金屬碳化物覆層技術(shù),不銹鋼焊管模具表面超硬化處理技術(shù)性宏。

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　　一漠盔、擴(kuò)散法金屬碳化物覆層技術(shù)介紹
　　1萍卑、技術(shù)簡介
　　擴(kuò)散法金屬碳化物覆層技術(shù)是將工件置于特種介質(zhì)中唉奇，經(jīng)擴(kuò)散作用于工件表面形成一層數(shù)微米至數(shù)十微米的金屬碳化物層灯烤。
該碳化物層具有極高的硬度，HV可達(dá)1600~3000(由碳化物種類決定)闻街，此外欧蠢，該碳化物履層與基體冶金結(jié)合，不影響工件表面光潔度架讳，具有極高的耐磨榴烦、抗咬合(粘結(jié))杀打、耐蝕等性能，可大幅度提高工模具及機(jī)械零件的使用壽命拜殊。
　　2焚卖、與相關(guān)技術(shù)的比較
　　通過在工件表面形成超硬化合物膜層的方法汹魁，是大幅度提高其耐磨匿党、抗咬合(抗粘結(jié))、耐蝕等性能寓落，從而大幅度提高其使用壽命的有效而經(jīng)濟(jì)的方法括丁。目前，工件表面超硬化處理方法主要有物理氣相沉積(PVD)伶选，化學(xué)氣相沉積(CVD)史飞，物理化學(xué)氣相沉積(PCVD)，擴(kuò)散法金屬碳化物履層技術(shù)仰税，其中构资，PVD法具有沉積溫度低，工件變形小的優(yōu)點(diǎn)陨簇，但由于膜層與基體的結(jié)合力較差吐绵，工藝?yán)@鍍性不好，往往難以發(fā)揮超硬化合物膜層的性能優(yōu)勢河绽。CVD法具有膜基結(jié)合力好己单，工藝?yán)@鍍性好等突出優(yōu)點(diǎn)，但對于大量的鋼鐵材料而言耙饰，其后續(xù)基體硬化處理比較麻煩纹笼，稍有不慎，膜層就易破壞卫殷。因此其應(yīng)用主要集中在硬質(zhì)合金等材料上炫允。PCVD 法沉積溫度低，膜基結(jié)合力及工藝?yán)@鍍性均較PVD法有較大改進(jìn)嗡沈，但與擴(kuò)散法相比睛村，膜基結(jié)合力仍有較大差距，此外由于PCVD法仍為等離子體成膜夷钥，雖然繞鍍性較PVD法有所改善锚蛀，但無法消除。
由擴(kuò)散法金屬碳化物覆層技術(shù)形成的金屬碳化物覆層婿残，與基體形成冶金結(jié)合核宿，具有PVD、PCVD無法比擬的膜基結(jié)合力襟腹，因此該技術(shù)真正能夠發(fā)揮超硬膜層的性能優(yōu)勢顾篡，此外室用，該技術(shù)不存在繞鍍性問題，后續(xù)基體硬化處理方便在竹，并可多次重復(fù)處理添瓷，使該技術(shù)的適用性更為廣泛。
　　3值纱、技術(shù)優(yōu)勢
　　擴(kuò)散法金屬碳化物覆層技術(shù)在日本鳞贷、歐洲各國、澳大利亞虐唠、韓國等國應(yīng)用廣泛搀愧。據(jù)調(diào)查，許多進(jìn)口設(shè)備上的配套模具大量地使用了該技術(shù)疆偿，這些模具在進(jìn)行國產(chǎn)化時咱筛，由于缺乏相應(yīng)的成熟技術(shù)，往往使模具壽命低杆故，有些甚至無法國產(chǎn)化迅箩。
該技術(shù)國內(nèi)七十年代就有人研究過，但由于各方面條件的限制处铛，工藝及設(shè)備往往難以經(jīng)過批量和長期生產(chǎn)的考驗(yàn)饲趋，使該技術(shù)中的一些實(shí)際存在的問題不易暴露或難以解決，往往半途而廢罢缸。我們在十多年的研究與應(yīng)用的過程中篙贸，對該技術(shù)存在的工藝、設(shè)備上的實(shí)際問題進(jìn)行了深入的研究譬椰，并進(jìn)行了有效的改進(jìn)踏蚓，經(jīng)改進(jìn)后的工藝及成套設(shè)備已能夠滿足長期穩(wěn)定生產(chǎn)的要求，所處理的模具壽命水平達(dá)到進(jìn)口同類模具壽命水平姚不，取得了豐富的各類模具實(shí)際應(yīng)用的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)惫投，為大規(guī)模推廣應(yīng)用該技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
　　4衷玩、適用范圍
　　擴(kuò)散法金屬碳化物覆層技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于各類因磨損蹬谁、咬合而引起失效的工模具或機(jī)械零件。其中盾倍，因磨損而引起的失效(如沖裁癞烈，冷鐓，粉末成型等模具)可提高壽命數(shù)倍至數(shù)十倍;因咬合而引起的產(chǎn)品或模具的拉傷問題(如引伸模膀钝，翻邊模等)堕常，可以從根本上予以解決。
適用材料：
模具鋼，含碳量大于0.3%的結(jié)構(gòu)鋼缤弦，鑄鐵领迈，硬質(zhì)合金。
　　二碍沐、不銹鋼焊管模具表面超硬化處理技術(shù)
　　不銹鋼焊管是在焊管成型機(jī)上狸捅，由不銹鋼板經(jīng)若干道模具碾壓成型并經(jīng)焊接而成。由于不銹鋼的強(qiáng)度較高累提，且其結(jié)構(gòu)為面心立方晶格尘喝，易形成加工硬化，使焊管成型時：一方面模具要承受較大的摩擦力刻恭，使模具容易磨損;另一方面瞧省，不銹鋼板料易與模具表面形成粘結(jié)(咬合)，使焊管及模具表面形成拉傷鳍贾。因此，好的不銹鋼成型模具必須具備極高的耐磨和抗粘結(jié)(咬合)性能交洗。我們對進(jìn)口焊管模具的分析表明骑科，該類模具的表面處理都是采用超硬金屬碳化物或氮化物覆層處理。
　　不銹鋼焊管模具材料一般是由高碳高鉻的Cr12MoV(或SRD11构拳，D2账菊，DC53)制成。目前國內(nèi)普遍采用如下工藝流程制作模具：下料→粗加工→熱處理(高溫淬火加高溫回火)→精加工→氮化→成品(注：為節(jié)省成本耀奠，一般生產(chǎn)廠家現(xiàn)在都省去了鍛造與球化退火兩道耗時册吹，費(fèi)財(cái)工序)。由于Cr12MoV類材料屬于高碳高鉻合金鋼用堤，其原始組織存在很大的成份偏析(這種偏析即使一般的鍛造也無法消除)馒狡。這樣經(jīng)過熱處理(高淬高回)的模具內(nèi)部組織極不均勻，宏觀表現(xiàn)為硬度極不均勻(HRC四十幾至六十左右)萌烁，再經(jīng)氮化處理煮肋，模具表面不均勻性無法消除，基體硬度甚至進(jìn)一步降低绎儡，實(shí)際使用時响友，表現(xiàn)為模具及焊管表面均易拉傷，模具壽命低蚯氯。
　　由湖某公司潛心研究的模具表面超硬化處理技術(shù)已成功應(yīng)用于不銹鋼焊管成型模具上扳辉。經(jīng)該技術(shù)處理的模具在其表面形成硬度高達(dá)HV3000左右的金屬碳化物層，該碳化物層致密橄浓，與基體結(jié)合緊密粒梦，不影響工件的表面光潔度，具有極高的耐磨，抗咬合性能谍倦，可從根本上解決焊管的拉毛問題塞赂，減少制管后續(xù)拋光工序的工作量并提高產(chǎn)品質(zhì)量，大幅度提高模具使用壽命昼蛀，減少售后服務(wù)工作量宴猾。實(shí)踐表明，該技術(shù)具有極高的使用價值叼旋。以下是該工藝處理模具與氮化處理模具的有關(guān)比較仇哆。
　　1、性能：
　　氮化模具本工藝處理模具
　　表面硬度：HV700~1000左右HV3000左右
　　基體硬度：極不均勻HRC58~62HRC40~60
　　2夫植、工藝流程：
　　氮化模具：下料→粗加工→熱處理(高淬高回)→精加工→氮化→成品本工藝處理模具：下料→全部加工到位(無須熱處理)→本工藝處理(基體硬化與表面處理一次完成)讹剔。→磨內(nèi)孔→成品由工藝流程可看出详民，采用本工藝可縮短模具的加工周期延欠。
　　3、使用效果：
　　本工藝處理的模具較氮化模具可從根本上解決焊管的拉毛却师，從而減少焊管后續(xù)拋光工序的工作量并提高產(chǎn)品質(zhì)量(因大量拋光而使管壁減簿)禽虹，大幅度提高模具使用壽命，減少售后服務(wù)工作量程押。
　　由湖南某公司開發(fā)的模具表面超硬化處理技術(shù)赌置，在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中得到較廣泛的應(yīng)用，由此工藝處理的模具壽命較傳統(tǒng)工藝如氮化有較大幅度的提高果派，在某些模具性能方面超過國外水平蓝捌，而價格僅是國外同等的1/4~1/10。
　　經(jīng)本工藝處理的模具有軋輥蟀披，沖頭饵朱，彩管系列冷作模具，標(biāo)準(zhǔn)件模具望吧，葉蠟石模具板刑，銅鋁型材擠壓模具等，使客戶產(chǎn)生了很高的效益俊炒，使模具的性價比得到質(zhì)的提高邑键。

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