模具表面强化讲义技术(一)
- 格式:ppt
- 大小:1.43 MB
- 文档页数:19
模具表面强化技术的介绍一、扩散法金属碳化物覆层技术介绍1 、技术简介扩散法金属碳化物覆层技术是将工件置于特种介质中,经扩散作用于工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物层。
该碳化物层具有极高的硬度,HV 可达1600~3000 (由碳化物种类决定),此外,该碳化物履层与基体冶金结合,不影响工件表面光洁度,具有极高的耐磨、抗咬合(粘结)、耐蚀等性能,可大幅度提高工模具及机械零件的使用寿命。
2、与相关技术的比较通过在工件表面形成超硬化合物膜层的方法,是大幅度提高其耐磨、抗咬合(抗粘结)、耐蚀等性能,从而大幅度提高其使用寿命的有效而经济的方法。
目前,工件表面超硬化处理方法主要有物理气相沉积(PVD),化学气相沉积(CVD),物理化学气相沉积(PCVD),扩散法金属碳化物履层技术,其中,PVD 法具有沉积温度低,工件变形小的优点,但由于膜层与基体的结合力较差,工艺绕镀性不好,往往难以发挥超硬化合物膜层的性能优势。
CVD 法具有膜基结合力好,工艺绕镀性好等突出优点,但对于大量的钢铁材料而言,其后续基体硬化处理比较麻烦,稍有不慎,膜层就易破坏。
因此其应用主要集中在硬质合金等材料上。
PCVD法沉积温度低,膜基结合力及工艺绕镀性均较PVD法有较大改进,但与扩散法相比,膜基结合力仍有较大差距,此外由于PCVD 法仍为等离子体成膜,虽然绕镀性较PVD 法有所改善,但无法消除。
由扩散法金属碳化物覆层技术形成的金属碳化物覆层,与基体形成冶金结合,具有PVD、PCVD无法比拟的膜基结合力,因此该技术真正能够发挥超硬膜层的性能优势,此外,该技术不存在绕镀性问题,后续基体硬化处理方便,并可多次重复处理,使该技术的适用性更为广泛。
3、技术优势扩散法金属碳化物覆层技术在日本、欧洲各国、澳大利亚、韩国等国应用广泛。
据调查,许多进口设备上的配套模具大量地使用了该技术,这些模具在进行国产化时,由于缺乏相应的成熟技术,往往使模具寿命低,有些甚至无法国产化。
模具表面强化处理技术模具是作为制造业的重要工艺装备,它的使用性能,特别是使用寿命反映了一个国家的工业水平,并直接影响到产品的更新换代和在国际市场上的竞争能力。
因此,各国都非常重视模具工业的发展和模具寿命的提高工作。
目前,我国模具的寿命还不高,模具消耗量很大,因此,提高我国的模具寿命是一个十分迫切的任务。
模具热处理对使用寿命影响很大。
我们经常接触到的模具损坏多半是热处理不当而引起。
据统计,模具由于热处理不当,而造成模具失效的占总失效率的50%以上,所以国外模具的热处理,愈来愈多地使用真空炉、半真空炉和无氧化保护气氛炉。
模具热处理工艺包括基体强韧化和表面强化处理。
基体强韧化在于提高基体的强度和韧性,减少断裂和变形,故它的常规热处理必须严格按工艺进行。
表面强化的主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。
表面强化处理方法很多,主要有渗碳、渗氮、渗硫、渗硼、氮碳共渗、渗金属等。
采用不同的表面强化处理工艺,可使模具使用寿命提高几倍甚至于几十倍,近几年又出现了一些新的表面强化工艺,本文着重四个方面介绍,供同行参考。
一、低温化学热处理1.离子渗氮为了提高模具的抗蚀性、耐磨性、抗热疲劳和防粘附性能,可采用离子渗氮。
离子渗氮的突出优点是显著地缩短了渗氮时间,可通过不同气体组份调节控制渗层组织,降低了渗氮层的表面脆性,变形小,渗层硬度分布曲线较平稳,不易产生剥落和热疲劳。
可渗的基体材料比气体渗氮广,无毒,不会爆炸,生产安全,但对形状复杂模具,难以获得均匀的加热和均匀的渗层,且渗层较浅,过渡层较陡,温度测定及温度均匀性仍有待于解决。
离子渗氮温度以450~520℃为宜,经处理6~9h后,渗氮层深约0.2~0.3mm。
温度过低,渗层太薄;温度过高,则表层易出现疏松层,降低抗粘模能力。
离子渗氮其渗层厚度以0.2~0.3mm为宜。
磨损后的离子渗氮模具,经修复和再次离子渗氮后,可重新投入使用,从而可大大地提高模具的总使用寿命。
浅谈模具钢H13的表面强化技术及发展趋势摘要随着高科技的迅猛发展,人们改善材料的性能,扩大其能力,延长了零件的使用寿命和设备,以改善经济,提出了更高的要求。
失败的许多部分是由于该材料的表面不能由于服务的苛刻条件下,如磨损,腐蚀和表面氧化指南。
提高材料的表面性能,延长机件的使用寿命和材料起着非常重要的作用,它诞生于表面强化技术是潜力得到了快速发展,已被广泛重要性,成为当前材料科学研究中的重点领域之一。
H13钢是最具代表性的热作模具之一,其传统的热处理工艺得到不断完善和优化的表面改性工艺打破了传统的表面热处理的限制,在表面涂层和高能束表面处理方面得到了极大的发展。
本论文选题的意义主要在于通过对模具钢H13的表面强化技术的综述,总结出为提高模具寿命的表面强化方法、工艺及发展趋势。
应用各种表面强化技术可以充分发挥材料的潜力、节约能源;制备特殊的表面强化层;提高经济效益。
关键字:模具钢;表面强化;H13AbstractWith the rapid development of high technology , it improve the performance of materials, expanding its ability to extend the life of parts and equipment to improve the economy, put forward higher requirements. Many parts of the failure is due to the surface of the material can not be due to the harsh conditions of service , such as wear, corrosion and surface oxidation guide . Improve the surface properties of materials to extend the life of parts and materials plays a very important role, it was born in the surface potential of enhanced technology has been rapid development , has been widely importance , become the focus in the field of materials science one .H13 steel is one of the most representative of hot die , its traditional heat treatment process has been continuously improved and optimized surface modification technology to break the traditional limitations of surface treatment , surface coating and high-energy beam surface treatment has been great development. The significance of this topic by topic lies mainly H13 tool steel surface enhanced technical review , summed up in order to improve surface hardening methods, processes and trends die life . Application of surface enhancement technology can realize the full potential of materials, energy saving ; preparation of special surface hardening layer ; improve economic efficiency .Keywords: mold steel;surface hardening;H13目录摘要 (2)Abstract (3)1 H13模具钢应用及模具表面强化技术的综述 (5)1.1综述H13在模具行业的广泛应用 (5)1.2模具表面强化技术的必要性 (6)2 H13模具钢不改变表面化学成分的强化技术的综述 (8)2.1综述不改变表面化学成分的强化技术原理及介绍应用现状 (8)2.2激光处理和表面镀膜的原理及应用 (8)2.2.1 激光表面处理 (8)2.2.2 表面镀膜处理 (8)3 H13模具钢改变表面化学成分的强化技术的综述 (10)3.1综述改变表面化学成分的强化技术原理及应用现状; (10)3.2离子化学处理和渗金处理的原理及应用 (10)4 H13模具钢表面强化技术对比剂发展趋势 (12)5 结束语 (13)参考文献 (14)1 H13模具钢应用及模具表面强化技术的综述1.1综述H13在模具行业的广泛应用模具材料模具行业是最重要的技术和物质基础,其性能,质量,服务模具,模具制造周期以及工业产品的生命高档,多元化,个性化的和具有决定性意义的增值发展方向,因而模具材料的研究一直是各国的重视。