不锈钢焊管模具表面超硬化处理工艺分析

    慧聪表面处理网讯：好的不锈钢成型模具必须具备极高的耐磨和抗粘结(咬合)性能。不锈钢焊管是在焊管成型机上,由不锈钢板经若干道模具碾压成型并经焊接而成。由于不锈钢的强度较高,且其结构为面心立方晶格,易形成加工硬化,使焊管成型时:一方面模具要承受较大的摩擦力,使模具容易磨损;另一方面,不锈钢板料易与模具表面形成粘结(咬合),使焊管及模具表面形成拉伤。我们对进口焊管模具的分析表明,该类模具的表面处理都是采用超硬金属碳化物或氮化物覆层处理。

    不锈钢焊管模具材料一般是由高碳高铬的Cr12MoV(或SRD11,D2,DC53)制成。目前国内普遍采用如下工艺流程制作模具:下料→粗加工→热处理(高温淬火加高温回火)→精加工→氮化→成品(注:为节省成本,一般生产厂家现在都省去了锻造与球化退火两道耗时,费财工序)。由于Cr12MoV类材料属于高碳高铬合金钢,其原始组织存在很大的成份偏析(这种偏析即使一般的锻造也无法消除)。这样经过热处理(高淬高回)的模具内部组织极不均匀,宏观表现为硬度极不均匀(HRC四十几至六十左右),再经氮化处理,模具表面不均匀性无法消除,基体硬度甚至进一步降低,实际使用时,表现为模具及焊管表面均易拉伤,模具寿命低。

    以下是该工艺处理模具与氮化处理模具的有关比较。

    1、性能:

    氮化模具本工艺处理模具

    表面硬度:HV700~1000左右HV3000左右

    基体硬度:极不均匀HRC58~62HRC40~60

    2、工艺流程:

    氮化模具:下料→粗加工→热处理(高淬高回)→精加工→氮化→成品本工艺处理模具:下料→全部加工到位(无须热处理)→本工艺处理(基体硬化与表面处理一次完成)。→磨内孔→成品由工艺流程可看出,采用本工艺可缩短模具的加工周期。

    3、使用效果:

    本工艺处理的模具较氮化模具可从根本上解决焊管的拉毛,从而减少焊管后续抛光工序的工作量并提高产品质量(因大量抛光而使管壁减簿),大幅度提高模具使用寿命,减少售后服务工作量。

    模具表面超硬化处理技术,在实际生产当中得到较广泛的应用,由此工艺处理的模具寿命较传统工艺如氮化有较大幅度的提高,在某些模具性能方面超过国外水平,而价格仅是国外同等的1/4~1/10。经本工艺处理的模具有轧辊,冲头,彩管系列冷作模具,标准件模具,叶蜡石模具,铜铝型材挤压模具等,使客户产生了很高的效益,使模具的性价比得到质的提高。