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1、不锈钢制管模具失效分析及防止粘着磨损对策不锈钢型材以其坚固,易保养,耐磨损,抗氧化及豪华气派等特点,广泛用于建筑,冶金,化工,医疗及商场,宾馆,住宅等的装饰,因而不绣钢制管业发展迅速,在不锈钢制管生产过程中主要工序都要靠模具完成,如纵剪,成型,拉延,整形,定径等工序,而模具的磨损是失效的主要形式.1模具磨损的类型模具材料为,生产工艺流程为,下料一铸造,球化退火.粗车,热处理,机械加工,磨平面,磨内孔,数控型面,抛光,按常规热处理方法,即淬火,低温回火,硬度60以上,在生产过程是模具型面出现白亮带或斑点,有不平的手感,在型材表面出现划痕或亮带,表明模具困磨损而失效,不能继续使用,根据粘着磨损的定
2、义,即磨损面发生相对滑动时,因相冷焊作用产生粘着点,该点在剪切应力作用下变形以致断裂,使材料从一个表面迁移到另一个表面,在作用力一定的条件下,这种材料的迁移方向和程度主要取决于模具,型材的化学成分和结合部分的相对强度.2磨损原因2.1据制管厂家信息反馈,同样的模具制作不同质量的板材,模具磨损程度不一样,进口板材几首不磨损,而某些国内厂家的板材磨损,这主要是板材粗晶所致,在压延时晶界及晶粒位向不同,各晶粒变形不均,粗晶变形大而不均,严重者出现粗糙的表面呈桔皮状,这样的板材对模具损害较大.2.2所加工的模具经常规热处理,硬度一般为以上,而被成型的板材料的奥氏体,其硬度为,二者相差悬殊,在一定压力下
3、,容易被焊合.2.3不锈钢具有高的屈服强度,故在成型时需要较大的能量,一般要比低碳钢成型所需要能量大2倍之多,这主要是奥氏体不锈钢在成型过程中另工硬化速度快,由原始硬度可骤增到近,强度迅速提高.2.4模具在动力作用下,以动运转,使不锈钢板渐变形,成型,此时模具承受一个大的正压力和摩擦力,摩擦的大小与压力P成正比,与板材加工硬化速成度成正比,继续动摩擦,二者材料元素互溶,形成冷焊.在剪切作用下,材料从一个表面迁移到另一个表面,模具失效.3防止模具粘着磨损对策根据模具粘着磨损原因,对以找出如下3条防止模具磨损的对策1减少滚动摩擦所产生的摩擦力F1 F2正确选用润滑剂,润滑剂总的来说可分3大灯,即液
4、体,半液固体,固体,不锈钢在拉延成型工序中,一般采用液体和固体类,根据不锈钢成型的管径和受力不同,润滑剂的选用也不同,管径较小时,可选用油剂润滑,如氯化石蜡,或增加少许机油,皂化液,石墨粉等,管径在以上时应选用有机高分子化合物,因高分子化合物本身柔软,塑性好,在坯料成型过程中,可随坏料一道变形,始终将不锈钢坏料与模具表面隔离开,有效的降低摩擦系数,减少摩擦力,润滑效果好.2增加模具表面强度,提高抗力,利用热处理手段提高模具表面硬度,主要方法有,深冷处理,将模具进行常规处理后,再进行深冷处理并低温回火,模具表面硬度在原基础上可提高渗金属,主要是渗钒或渗铬,将模具按图纸全部加工到要求尺寸,再进行渗
5、或渗处理,在模具表面形成或的金属碳灰物,硬度可达左右,基体硬度也可达以上,强度显著增加,大大提高模具使用寿命,但模具型面呈尖角的方管模,矩形模使用效果不好,因尖角处容易形成超硬碳化物的堆积,脆性增加,在使用过程中易脱落,加之模腔与内孔有变形,修模困难.3采用化学热处理方法,改变模具表面的成分及结构,即可提高模具表面强度,又能降低摩擦系数3.1将模具进行渗氮处理,渗氮方法很多,但一般采用一段恒温氮化,氮化时间,渗层在表面硬度,模具表面晶体结构也发生变化,表层组织为呈六方晶格,六方晶体的材料其摩擦系数小,抗摩性能好.3.2硫,碳,氮,稀土多元共渗,在中性盐液中加入硫,碳,氮,稀土等共渗素,将模具置于其中进行多元共渗,其结晶是,模具表层为硫,碳,氮等化合物,表面硬度可达以上,组织层深为,稀土则起催渗作用并细化渗层给织,实践表明硫的化合物具有良好的减摩擦抗咬合,特别是预防初期磨损具有良好的作用.4结语CR12MOV钢制不锈钢制管模具在制管成型过程中,特别是奥氏不锈钢板材极易熔,在模具表面形成坚硬结疤，使型材表面产生划痕，同时模具也出现粘着磨损，其原困除大滚动摩擦力外，主要是不锈钢板材的压延时快速的冷作硬化和极易咬合的特性，防止其磨损对策很多，但主要对策提高模具表面强度，降低模具表面摩擦系数，其热处理工艺有渗钒，氮化及硫氮稀土，多元共渗，这些工艺经试验运行，效果良好