提高冷作模具寿命的优质工具钢---粉末冶金工具钢

随着工业的发展，对冷作模具冲压的性能要求也越来越高。一个简单冲切模具，具有20万次的寿命也不再满足低成本、高产量标准的要求。使用新开发的模具材料（例如粉末冶金工具钢）能够达到百万次的模具寿命。从模具经济性方面考虑，使用粉末冶金（PM）模具钢大大降低了单件成本。尽管模具初始成本较高，但是延长模具寿命，减少停工时间，同样让使用者获益。从冶金学观点来看，根据特殊方法冶炼推出的粉末冶金模具钢比常规工具钢的寿命长。粉末冶金工具钢碳化物细小且分布均匀。碳化物类型能够被设计出来，形成更硬的碳化物VC。碳化物越硬，尺寸越小，分布越均匀，就越能提高模具寿命。

虽然粉末冶金模具钢得到越来越多的认可，但是通过客户服务发现，在使用粉末冶金材料时，仍遇到料想不到的失效实例。这些失效通常不是由材料的缺陷引起，而是与模具的加工有关。所有参数的正确调整是非常重要的，以便模具获得可靠的性能。

冷作模具钢典型的表面扩散处理为渗氮或者氮碳共渗。这种工艺中，氮（碳氮共渗中的碳）原子扩散进钢的基体中，在钢中与合金元素形成了氮化物。大多数合金元素如Cr，Mo，V等是强氮化物和碳化物形成元素。一定时间的处理后，形成了一层均匀分布的氮化层，这将延长模具寿命，因为它有高的硬度并降低摩擦系数。

工业上应用已经证明，通过PVD或者CVD处理的如TiN或者TiCN沉淀陶瓷，有延长模具寿命的作用，寿命增加约10倍。表面硬涂层的有效性依赖于涂层与基体的附着程度。用粉末冶金钢作硬涂层的基体，达到了好的附着效果，这是因为在粉末冶金钢中的MC类碳化物与TiN类涂层有一定的晶体亲和力。
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