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各类模具钢材.工具钢.高速钢.不锈钢.硬质合金表面处理

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旭瑞

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¥6.00[18.00] 发布 2018/6/27 15:12:04 更新 2019/5/30 8:40:43

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广东省 东莞市 大朗镇 洋乌村富升路699号正强达科技园3栋

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产品描述
模具材料方面

要是被加工的材料是钢铁材料,无论采用何种模具钢或铸铁,在没有采用合适的表面处理情况下,一般都很难解决工件的拉伤问题。

从模具材料入手解决工件的拉伤问题,人们可以采用硬质合金(江浙和广东称之为钨钢),一般情况下,由这种材料制作的模具抗拉伤性能很高,存在的问题是材料成本高,不易加工,对于较大型的模具,由于烧制大型硬质合金块较困难,即使烧制成功,加工过程中也有可能出现开裂,成材率低,有些几乎难以成型。此外硬质合金性脆,搬运、安装,使用过程中都要极其小心,稍有不慎就有可能出现崩块或开裂而报废。另外,由于硬质合金的组织结构是由硬质的碳化钨颗粒和软的粘结相钴所组成,硬质碳化钨颗粒的耐磨抗咬合性能很高,而钴相由于硬度很低,耐磨性能较差,使用过程中钴相会优先磨损,使模具表面形成凹凸不平,如此生产出来的工件表面也会出现拉痕,此时需对模具表面进行抛光,研磨方可进行再生产。对于奥氏体不锈钢工件,由于其面心立方结构也容易与钴相形成咬合而使工件的表面出现拉伤。

采用合适的铜基合金,也可解决工件的拉伤问题,但铜基合金一般硬度较低,易出现磨损超差,在大批量生产的情况下,这种材料的性价比较低。

对于较大型的模具,如汽车覆盖件的成型模具,大量采用了合金铸铁,铸铁只能减轻工件的拉伤,无法消除拉伤问题,要彻底解决拉伤问题需辅以氮化,镀硬铬等表面处理。但如此制作的模具往往寿命比较短,在使用一段时间后,如出现拉伤,又需修模并重新进行表面处理。

在模具材料方面,也有采用陶瓷制作模

化学热处理往往具有较常规钢制模具高得多的抗拉伤性能。在缺乏其它表面处理工艺方法的情况下,这不适为一种较好的选择,也是我国较常用的方法。就氮化处理而言,氮化的化合物层具有很高的抗拉伤性能,但由于其硬化效果有限(一般HV1200以下),且化合物层较薄(十微米左右),其耐磨性有限,而化合物层一旦磨损,拉伤又会出现,所以在大批量生产过程中氮化处理往往还无法满足生产要求;就渗硼工艺而言,其硬化层硬度可达HV1800,耐磨性较高,但依据笔者的经验,渗硼质量的稳定性和渗硼工件变形较大以及渗硼层抗拉伤性能相比而言较差是制约该技术在成型类模具上应用的几个重要因素。渗硫技术具有较高的减摩性能,在一些场合也取得了较好的效果,但对于负荷较大的成型类模具,效果有限。

表面超硬化处理是指化学气相沉积(CVD),物理气相沉积(PVD),物理化学气相沉积(PVD),TD覆层处理。这几种表面处理的共同特点是都可以在工件表面形成HV2000以上的硬化层,并具有极高的耐磨抗咬合等性能。实践证明,化学气相沉积(CVD),TD覆层处理技术是目前解决工件拉伤问题效果最好的方法,而物理气相沉积(PVD),物理化学气相沉积(PCVD),虽然其表面硬度也可达到HV2000—3000,甚至更高,表面层硬化层也具有极高的耐磨,抗拉伤性能,但由于其膜基结合力较CVD和TD覆层处理差距较大,往往在使用过程中过早脱落,发挥不出表面超硬化层的性能特点,因此这两种方法除在载荷较小的情况下有可能具有效果外,一般的成型类模具很难有满意的效果。

化学气相沉积(CVD)沉积的碳化钛(Tic)或碳氮化钛(TiNC)之类的材料,具有极高的硬度(HV3000以上),加上其膜基结合力很高,具有比一般模具材料或其它表面处理高得多的耐磨,抗拉伤性能,能够数倍至几十倍地提高模具的使用寿命。其缺点是处理温度高,工件变形大,工件CVD处理完以后,需另外重新加热淬火,而表面沉积层在空气中于400—500℃以上的温度下加热会氧化,

到目前已有数十家单位对该技术进行过研究,大多技术不过关。笔者通过十余年的科研和实践,已使该技术达到长期稳定生产的要求,并已成功应用到汽车、家电、五金、制管、冶金等行业的引伸、弯曲、翻边、辊压成型、冷镦、粉末冶金等类模具上,取得了极优异的使用效果。

综上所述,解决工件拉伤问题的方法很多,对于具体的个案,应根据工件和载荷大小,生产批量,被加工材料的种类等情况选择相应的方法。在所有解决拉伤问题的方法中,以硬质合金为模具材料,和对模具进行化学气相沉积(CVD),TD覆层处理为最好。其中又以TD覆层处理性价比最高。


涂层注意事项

可涂层材料:

各类模具钢材、工具钢、高速钢、不锈钢;硬质合金(钨钢);钛合金、镍合金;铍铜。

涂层部位:

待涂层的工件需要有可以装夹的部位,不太可能实现全部涂覆。如果有特殊部位不能涂层,需要提前告知,建议您在工件上明确标识出以下部位:必须涂层的功能部位;不能涂层的部位;可涂可不涂的部位。

涂层工件表面要求:

工件表面不能有其他的表面改性处理,如:电镀、磷化、氧化发黑、TD、QBQ处理等;工件表面不能有锈蚀、腐蚀、油漆、胶水等;工件表面粗糙度要求:一般的刀具在满足使用需求的前提下越光亮越好,成型面Ra<0.2µm为宜,对于镜面、蚀纹的塑胶模具则完全以产品需求为准;组合模具或镶嵌工具,能够拆开的必须全部拆开;焊接工件表面需要彻底清洁,不能有氧化层或埋孔。

包装与运输:

所有的工件在发送给我司涂层前需要对工件喷涂轻质防锈油进行防锈处理,以免工件在寄送的过程中生锈;工件必须用泡棉包好,避免在寄送过程中损坏。

客户需提供如下资料:

工件材料及牌号;回火温度及硬度;标识(或说明)涂层的功能面(即涂层的重点面);尺寸精度有要求的需要说明具体的尺寸精度和预留尺寸;使用场合、被加工材料、加工参数等主要参数,以便于我司选用最合适的涂层。