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針對1mm厚鋁卷圓在加工過程中出現的劃傷問題,盡管已嘗試使用硬度達到58度并帶有DLC涂層的DC53模具鋼,劃傷現象依舊存在。分析原因,主要是鋁板(特別是5052鋁鎂合金)落料時產生的細小粉末,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微裂紋,粉末會滲透進模具內部,導致粘料和黏著磨損,從而在產品上留下劃痕。
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微裂紋。在卷圓過程中,這些裂紋與細小粉末相互作用,加劇了粘料和磨損,盡管涂層有所改進,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,并配合鑲嵌結構以增強模具的抗崩裂性能,同時節約材料使用。
針對客戶在沖壓成型0.9mm厚不銹鋼時遇到的磨損問題,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異的PM23粉末高速鋼后,客戶反饋該材料表現出色,模具在正常生產50,000次沖次后仍未出現磨損。同樣,對于沖壓鋁件時沖頭粘鋁粉的問題,PM23粉末高速鋼也是有效的解決方案。
粉末冶金高速鋼的優勢在于無碳化物偏析缺陷,從根本上消除了產生粘料和黏著磨損的微觀裂紋源。同時,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合金。
應選用進口PM23、PM30、PM60以確保其性能。國產粉末高速鋼雖然合金成分達標,但冶煉工藝不足,可能存在碳化物偏析缺陷,導致粘料問題。因此,在選擇材料時,除了牌號外,還需關注其生產工藝和質量。
為應對不同模具的需求,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。