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模具鋼有哪些材質(鍛模表面強化及改性技術)
來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2021-10-11 | 41 次瀏覽 | 分享到:
模具鋼有哪些材質(鍛模表面強化及改性技術)
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  模具鋼有哪些材質(鍛模表面強化及改性技術)

  

  模具鋼有哪些材質

  

  鍛模材料是制造鍛模的材料基礎,但目前的鍛模材料往往難以滿足長壽命、耐磨、耐高溫、耐腐蝕和抗氧化的要求。而且模具制造成本高,尤其是一些精密冷沖壓模具、精鍛模具、塑料模具和壓鑄模具。熱處理、表面強化和改性技術的應用可以提高模具的使用性能,大大延長模具的使用壽命,具有顯著的經濟效益。因此,應重視模具的熱處理、表面強化和改性技術。

  

模具鋼


  1.模具熱處理、表面強化和改性技術

  

  模具熱處理主要包括正火、退火、淬火和回火等常規熱處理,以及真空熱處理、深冷處理、高溫冷卻淬火、化學熱處理、金屬滲透、氣相沉積和高能束熱處理等新型熱處理。模具熱處理技術可用于提高整體性能以匹配強度和韌性,并改善表面紋理、結構和性能以強化和硬化表面。當它側重于表面處理時,通常被稱為表面強化和改性技術。然而,表面強化改性技術不僅包括表面熱處理技術,還包括表面變形強化和離子注入、電鍍、化學鍍等工藝。它們相互交叉,很難明確劃分。

  

  2.表面強化和改性技術

  

  利用表面強化和改性技術可以在一定程度上彌補鍛模材料強度和表面性能的不足??捎糜阱懩V圃斓谋砻鎻娀透男约夹g種類繁多,包括傳統的表面噴丸、滾壓強化、表面淬火、熱擴散、堆焊和鍍硬鉻,以及近20年發展迅速的激光沖擊表面強化、超聲沖擊強化、物理氣相沉積、化學氣相沉積、離子注入、熱噴涂、熱噴焊、復合電鍍和復合刷鍍等。

  

  鍛模不僅要求精度高、質量好,而且要求使用壽命長。提高鍛模使用壽命的關鍵措施是合理選擇鍛模材料及其表面強化改性工藝,如滲碳、滲硼、多元共滲等化學熱處理強化改性工藝,在提高鍛模使用壽命方面取得了良好的效果。鍛模型腔表面的性能非常重要。因此,采用表面強化和改性處理,即采用一定的方法在鍛模型腔表面形成強化層,既能滿足鍛模加工性能和提高使用壽命的要求,又能降低生產成本,充分發揮材料的潛力。實踐證明,表面強化改性處理是提高鍛模質量、延長鍛模使用壽命的重要途徑。

  

  本文將從鍛模的使用性能要求和存在的問題(失效原因)入手,提出與表面強化和改性技術相關的解決方案。新型表面強化改性技術,特別是納米表面強化改性技術的發展,將進一步推動模具制造表面工程技術的發展。除了實用的鍛模表面強化和改性技術外,還簡要介紹了納米制造和非晶涂層制備技術。

  

  模具鋼有哪些材質

  

  鍛模表面強化改性技術是將型腔表面和基體作為一個系統進行整體設計,綜合利用表面強化改性技術和涂層技術,使得表面獲得的材料很難具備,有望具有特定的性能。

  

  利用現代技術改變鍛模材料表面和亞表面層成分、結構和性能的處理技術稱為表面改性技術,主要包括以下十大類:

  

  1)表面形成變得更強

  

  采用噴丸、滾壓、擠壓、高壓噴射、激光沖擊、超聲波沖擊、振動沖擊等工藝方法,使材料表層產生彈塑性變形,引入殘余壓應力,產生微觀組織的變化,從而提高材料的抗疲勞和抗應力腐蝕能力,提高零件的可靠性和耐久性。

  

  2)表面相變強化

  

  利用電子束和激光束對材料表面進行快速加熱,在表面和亞表面形成新的相變區域和表面強化量,從而獲得具有精細結構和強化相的特殊性能表面層。

  

  3)離子注入

  

  通過真空系統電離的離子在高壓下加速,直接注入材料表面,形成非常薄的離子注入層,改變材料表面的成分和結構,提高材料的表面性能。

  

  4)表面合金化(擴散滲透)

  

  金屬或非金屬沉積在基材表面,通過擴散滲入基材表面,從而改變材料表面的化學成分和相結構,提高材料表面的使用性能。

  

  5)化學轉化

  

  將金屬零件放入一定的化學溶液介質中,在金屬零件表面形成鈍化復合膜,提高材料的表面性能。工程上常用的鈍化復合膜主要有鉻酸鹽鈍化膜、磷酸鹽鈍化膜、草酸鹽鈍化膜、鋼鐵件表面藍色等。此外,在工程應用中,表面粗糙度降低工藝(拋光、拋光、滾壓等。)和表面著色通常歸因于化學轉化。

  

  6)電化學轉化

  

  在電解液中,在外加電流的作用下,在零件表面形成氧化膜的技術稱為電化學改性技術。在工程中,電化學轉化改性技術通常被稱為陽極氧化或陽極氧化。近年來,電化學轉化技術的一大發展是微弧等離子陽極氧化,它可以顯著提高表面硬度或形成新的彩色裝飾膜,在模具工業中有很好的應用。

  

  7)金屬電化學沉積技術

  

  電化學金屬沉積是指通過電化學方法在金屬零件表面沉積一層或多層金屬涂層、合金涂層或復合涂層的技術,也稱為電鍍技術。通過電鍍可以在金屬零件表面制備各種不同功能的涂層。

  

  8)有機無機涂層技術

  

  有機涂裝技術主要是指利用涂料(油漆、涂料、顏料、稀釋劑)對零件表面賦予特殊的保護、裝飾、阻燃、溫度指示等功能。

  

  無機涂層技術是在金屬表面形成無機涂層或表面膜。無機涂層或表面膜具有特定的化學組成、結構和形態,可以賦予基材和涂層體系新的性能或功能。

  

  9)熱浸鍍技術

  

  熱浸鍍技術,也稱為熱浸鍍,是將鍍制好的金屬材料浸入其他熔點較低的液態金屬或合金中形成鍍層的工藝技術。熱浸鍍技術的特點是在基體金屬和鍍層金屬之間形成合金層。

  

  10)防銹技術

  

  金屬在環境介質作用下的化學或電化學變化稱為金屬腐蝕,俗稱生銹或生銹。防銹金屬是一種在制造、搬運、運輸、儲存和使用過程中防止金屬被腐蝕的技術。


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