锻造模具的表面强化与改性工艺技术,可(kě)以将模膛表面与基體(tǐ)作為(wèi)一个系统进行整體(tǐ)设计,综合利用(yòng)表面强化改性技术和涂镀层技术,使表面获得材料本身难以具备而有(yǒu)希望具有(yǒu)特定的性能(néng)。
利用(yòng)现代技术改变锻造模具的材料表面、亚表面层的成分(fēn)、结构和性能(néng)的处理(lǐ)技术称為(wèi)表面改性技术,主要包括如下十类:
1.電(diàn)化學(xué)转化
在電(diàn)解质溶液中和外電(diàn)流作用(yòng)下,零件表面形成氧化膜的技术称為(wèi)電(diàn)化學(xué)转化改性技术。工程上,也常将電(diàn)化學(xué)转化改性技术称為(wèi)阳极氧化或阳极化。近来,電(diàn)化學(xué)转化技术的一大进展是微弧等离子體(tǐ)阳极氧化,它能(néng)显著提高表面硬度,或形成新(xīn)型彩色装饰膜层,在模具行业具有(yǒu)很(hěn)好的应用(yòng)。
2.表面形成变强化
采用(yòng)喷丸、挤压、激光冲击、滚压、超声冲击、振动冲击、高压射流等工艺方法,使得材料表面层产生弹塑性变形,引入残余压应力和产生显微组织结构的变化,以此来提高材料抗疲劳性以及抗腐蚀的能(néng)力,来提升零件的稳定性和耐久性。
3.表面相变强化
采用(yòng)電(diàn)子束、激光束等对材料表面进行快速加热,使表面、亚表面形成新(xīn)的相变區(qū)和表面强化金相,从而得到具有(yǒu)细微结构和强化相的特殊性能(néng)表面层。
4.离子注入
利用(yòng)真空系统离化出的离子,在高電(diàn)压下加速,直接注入材料表面,形成很(hěn)薄的离子注入层,改变材料表面的组成与结构,改善材料表面性能(néng)。
5.有(yǒu)机与无机涂层技术
有(yǒu)机涂层技术,主要是指采用(yòng)涂料(油漆、漆料、颜料、稀料)赋予零件表面特殊的防护、装饰与阻燃、示温等功能(néng)。
无机涂层技术,是在金属表面上形成无机覆盖层或表面膜。无机覆盖层或表面膜具有(yǒu)特定的化學(xué)组成、结构与形貌,可(kě)赋予基體(tǐ)与涂层體(tǐ)系新(xīn)的性能(néng)或功能(néng)。
6.表面合金化(扩散渗)
将金属或非金属沉积在基體(tǐ)材料表面上,通过扩散作用(yòng)渗入到基體(tǐ)材料表面内,改变材料表面的化學(xué)组成、相结构,以提高材料表面的使用(yòng)性能(néng)。
7.化學(xué)转化
将金属零件放入一定的化學(xué)溶液介质中,使其表面形成钝性化合物(wù)膜层,以提高材料表面的性能(néng)。工程上,常用(yòng)的钝性化合物(wù)膜层主要有(yǒu)铬酸盐钝化膜、磷酸盐钝化膜、草(cǎo)酸盐钝化膜、钢铁零件表面的发蓝等。另外,工程应用(yòng)中,常常将表面粗糙度的降低工艺(磨光、抛光、滚光等)及表面着色等也归于化學(xué)转化这一类表面改性工艺。
8.金属電(diàn)化學(xué)沉积技术
金属電(diàn)化學(xué)沉积,是指用(yòng)電(diàn)化學(xué)方法在金属制件表面沉积一层或多(duō)层金属镀层、合金镀层或复合镀层的技术,也称為(wèi)電(diàn)镀技术。用(yòng)電(diàn)镀方法可(kě)以在金属制件表面制备出功能(néng)各异的多(duō)种镀层。
9.防锈技术
金属在环境介质作用(yòng)下发生的化學(xué)或電(diàn)化學(xué)变化称為(wèi)金属腐蚀,俗称生锈或锈蚀。防锈金属是防止金属在制造加工、搬运、运输、储存及使用(yòng)过程中遭受腐蚀的技术。
10.热浸镀层技术
热浸镀层技术又(yòu)称為(wèi)热镀,是将被镀金属材料浸于熔点较低的其他(tā)液态金属或合金中形成镀层的工艺技术。热浸镀层技术的特点是在基體(tǐ)金属与镀层金属之间形成一个合金层。