軟氮化處理對(duì)模具的耐磨性和耐腐蝕性有多大提升?
時(shí)間:2025-02-28 10:27:25 點(diǎn)擊次數(shù):
軟氮化處理能顯著提升模具的耐磨性和耐腐蝕性,以下是具體的分析:
- 原理方面
- 硬度提高:軟氮化處理后,模具表面會(huì)形成一層硬度較高的化合物層和擴(kuò)散層?;衔飳又饕傻锖吞嫉锝M成,如 Fe?N、Fe?N 等,這些化合物具有很高的硬度,一般可達(dá) HV500 - HV1200 甚至更高,相比未處理的模具基體硬度大幅提升。以 45 鋼模具為例,未處理時(shí)硬度可能在 HV200 - HV300 左右,經(jīng)過軟氮化處理后,表面硬度可提升至 HV500 - HV800,大大提高了模具表面抵抗磨損的能力。
- 改善摩擦性能:軟氮化處理可以降低模具表面的摩擦系數(shù)。一方面,化合物層的存在使模具表面更加光滑,減少了與被加工材料之間的機(jī)械咬合;另一方面,氮原子的滲入改變了模具表面的化學(xué)性質(zhì),使其具有更好的潤(rùn)滑性。一般來說,軟氮化處理后模具的摩擦系數(shù)可降低 20% - 50%,從而減少了磨損。
- 實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)
- 在沖壓模具中的應(yīng)用:經(jīng)過軟氮化處理的沖壓模具,在沖壓不銹鋼板材時(shí),未處理的模具可能在沖壓 5000 - 8000 次后,刃口就會(huì)出現(xiàn)明顯的磨損,導(dǎo)致沖壓件尺寸精度下降、毛刺增大。而經(jīng)過軟氮化處理的模具,可沖壓 15000 - 20000 次以上才會(huì)出現(xiàn)類似的磨損情況,耐磨性提升了 2 - 3 倍。
- 在塑料模具中的應(yīng)用:對(duì)于注塑成型玻璃纖維增強(qiáng)塑料的模具,未處理的模具在生產(chǎn)一定數(shù)量的制品后,型腔表面會(huì)出現(xiàn)磨損劃痕,影響制品表面質(zhì)量。而經(jīng)過軟氮化處理的模具,其耐磨性明顯提高,生產(chǎn)相同數(shù)量的制品后,型腔表面的磨損程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于未處理的模具,可使模具的使用壽命延長(zhǎng) 1 - 2 倍。
- 原理方面
- 形成致密的保護(hù)膜:軟氮化過程中,在模具表面形成的氮化層具有良好的致密性和化學(xué)穩(wěn)定性,能夠有效阻止外界的腐蝕性介質(zhì)與模具基體接觸,起到隔離保護(hù)的作用。
- 提高電極電位:氮原子的滲入改變了模具表面的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu),使模具表面的電極電位提高,從而降低了在腐蝕介質(zhì)中的電化學(xué)腐蝕傾向,增強(qiáng)了模具的耐腐蝕性。
- 實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)
- 在壓鑄模具中的應(yīng)用:壓鑄模具在工作過程中會(huì)接觸到高溫、高壓的液態(tài)金屬和脫模劑等腐蝕性介質(zhì)。未經(jīng)過軟氮化處理的壓鑄模具,在使用一段時(shí)間后,表面會(huì)出現(xiàn)腐蝕坑和銹斑,影響模具的尺寸精度和使用壽命。經(jīng)過軟氮化處理后,模具的耐腐蝕性明顯提高,在相同的工作條件下,腐蝕速率可降低 50% - 80%,模具的使用壽命可延長(zhǎng) 1 - 3 倍。
- 在橡膠模具中的應(yīng)用:橡膠模具在硫化過程中會(huì)受到橡膠中的硫化劑、促進(jìn)劑等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。未處理的橡膠模具容易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,導(dǎo)致模具表面粗糙、脫模困難。經(jīng)過軟氮化處理的橡膠模具,其耐腐蝕性大幅提升,能夠有效抵抗橡膠硫化過程中的化學(xué)腐蝕,模具的維修周期延長(zhǎng),生產(chǎn)效率提高。