1 引言,概念
冷整体成型方法的经济性主要取决于模具成本,因而也取决于模具寿命。断裂失效标准与磨损决定寿命。其中断裂会造成严重影响,但可以借助针对轻型以及中重型成型的现有可用计算方法来进行排除,通常使得磨损成为决定性的失效标准。模具磨损会影响到制成后工具的尺寸稳定性以及表面质量。
考虑用于成型技术的磨损保护涂层,图1,可分为两类总组:
— 反应涂层,其中合金元素可以通过渗入或者注入的方式引入到基础材料中
— 定位涂层,其中明确划分涂层与基础材料之间的界限
表面涂层 | 反应涂层 | 渗氮(氮碳共渗) | 粉末- 盐浴- 气体- 等离子- |
渗硼 | 粉末- 模型用泥 | ||
渗钒 | TD方法 VD方法 | ||
渗碳 | |||
离子注入 | 主要为N | ||
定位涂层 | 渗铬硬化 | ||
镀镍 | |||
焊接 | |||
CVD方法 | VC WC TiC TiN TiCN TiC/TiN CrxCy | ||
PVD方法 | TiN TiCN TiAlN CrN |
图1.成型技术的磨损保护涂层以及涂层方法
用于生产定位涂层的有效方法是CVD与PVD涂层方法,因为通过这些方法可以使寿命翻倍。
对于使用者而言,必须了解已装备涂层工具的预处理和后处理方法以及各种涂层方法关于温度、模具材料和模具几何形状的使用范围。
除了经济方面的考虑以外,选择的标准是减磨效果、涂层的种类、硬度以及厚度、涂层的粘附强度、涂覆温度以及诸如此类的因素。相关信息-只要是常用的形式-可以在第1.2节中找到。
在第866号“高应力部件涂层”VDI报告以及“表面保护涂层的检验与评估”702 VDI报告中对其他方法进行了说明。
1.1 从气相中捕获的硬质材料涂层
1.1.1 CVD方法
CVD方法(化学气相沉积)是将固体材料从气相中分离出来,图2。在800℃至1050℃的涂覆温度下,两种或多种气态成分环流在待涂覆的工件周围。这些成分与基层材料的工件表面进行反应并在表面形成牢固的粘附涂层。