金属模具表面超硬化处理技术（二）

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　　二、不锈钢焊管模具表面超硬化处理技术

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　　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。因此，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。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。

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　　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。

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　　由湖某公司潜心研究的模具表面超硬化处理技术已成功应用于不锈钢焊管成型模具上。经该技术处理的模具在其表面形成硬度高达HV3000左右的金属碳化物层，该碳化物层致密，与基体结合紧密，不影响工件的表面光洁度，具有极高的耐磨，抗咬合性能，可从根本上解决焊管的拉毛问题，减少制管后续抛光工序的工作量并提高产品质量，大幅度提高模具使用寿命，减少售后服务工作量。实践表明，该技术具有极高的使用价值。以下是该工艺处理模具与氮化处理模具的有关比较。

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　　1、性能：

　　氮化模具本工艺处理模具

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　　表面硬度：HV700~1000左右HV3000左右

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　　基体硬度：极不均匀HRC58~62HRC40~60

　　2、工艺流程：

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　　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。

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　　3、使用效果：

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　　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。

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　　由湖南某公司开发的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。

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　　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。