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針對(duì)1mm厚鋁卷圓在加工過程中出現(xiàn)的劃傷問題,盡管已嘗試使用硬度達(dá)到58度并帶有DLC涂層的DC53模具鋼,劃傷現(xiàn)象依舊存在。分析原因,主要是鋁板(特別是5052鋁鎂合金)落料時(shí)產(chǎn)生的細(xì)小粉末,這些粉末容易附著在模具表面。若模具鋼存在碳化物偏析缺陷或微觀細(xì)微裂紋,粉末會(huì)滲透進(jìn)模具內(nèi)部,導(dǎo)致粘料和黏著磨損,從而在產(chǎn)品上留下劃痕。
DC53模具鋼由于其高碳含量(1.0%),難以避免碳化物偏析問題,因此組織中存在大量微觀細(xì)微裂紋。在卷圓過程中,這些裂紋與細(xì)小粉末相互作用,加劇了粘料和磨損,盡管涂層有所改進(jìn),但無法完全消除劃傷。
為解決這一問題,推薦使用粉末冶金高速鋼作為鋁板卷圓模具的材料,并配合鑲嵌結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)模具的抗崩裂性能,同時(shí)節(jié)約材料使用。
針對(duì)客戶在沖壓成型0.9mm厚不銹鋼時(shí)遇到的磨損問題,原先使用的Cr12MoV和DC53模具鋼均易磨損和刮傷零件。推薦采用不粘模且耐磨性優(yōu)異的PM23粉末高速鋼后,客戶反饋該材料表現(xiàn)出色,模具在正常生產(chǎn)50,000次沖次后仍未出現(xiàn)磨損。同樣,對(duì)于沖壓鋁件時(shí)沖頭粘鋁粉的問題,PM23粉末高速鋼也是有效的解決方案。
粉末冶金高速鋼的優(yōu)勢在于無碳化物偏析缺陷,從根本上消除了產(chǎn)生粘料和黏著磨損的微觀裂紋源。同時(shí),其高合金總量和高硬度使其具有出色的耐磨性。除了PM23,還可以考慮使用PM30(硬度HRC65-67,鈷含量8.5%)和PM60(硬度HRC67-69,鈷含量10.8%,釩含量6.5%,碳含量2.0%),這兩種材料的耐磨性接近硬質(zhì)合金。
應(yīng)選用進(jìn)口PM23、PM30、PM60以確保其性能。國產(chǎn)粉末高速鋼雖然合金成分達(dá)標(biāo),但冶煉工藝不足,可能存在碳化物偏析缺陷,導(dǎo)致粘料問題。因此,在選擇材料時(shí),除了牌號(hào)外,還需關(guān)注其生產(chǎn)工藝和質(zhì)量。
為應(yīng)對(duì)不同模具的需求,采用多種成熟的熱處理工藝是解決模具選材、制作與使用中的疑難雜癥的有效途徑。