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模具培训知识:化学成分在模具成型中的研究应用2
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3实验设备及测试手段

  试件在WMZK1型恒温磁力搅拌锅内进行化学镀;立式投影仪测量镀层的厚度变化(即镀速);TJA4金相显微镜测镀层形貌;10kW箱式电阻炉恒温热处理实验;M2000型高温摩擦磨损实验机测镀层耐磨性、高温自润滑情况。

  4实验结果

  4.1镀层形貌复合镀过程中添加的促进剂和稳定剂,可以得到稳定快速的镀液,立式投影仪测定镀速达到10m/h,并且表面光滑致密,得到的镀层中第二相微粒分散均匀,有利于提高镀层耐磨性能。

  4.2摩擦系数及耐磨性的测试MG2000型高温高速摩擦磨损实验机检测镀件摩擦磨损性能。实验条件:负荷100N,转速400r/min,磨损距离0.03mm.摩擦系数变化曲线。
  磨损率是根据试件摩擦前后的重量,减去氧化增重的影响。通过计算单位滑行距离,单位负荷的磨损体积来衡量的。其计算公式为:M=V/(N!D)式中M表示磨损率;V表示磨损体积(重量损失除以密度);N表示负荷;D表示磨损的距离。
  镀覆涂层与未镀覆涂层在高温(850)耐磨性能比较如所示。可以看出对于相同的高温环境下,复合镀层的摩擦系数可以达到0.21的平均值,摩擦磨损率也大大低于未镀的基材。

  5结论

  经过T96型显微硬度计测试,其NiP/C CaF2复合镀层平均硬度高达HV1893,主要是因为金刚石微粒高硬度在镍磷合金基质中起弥散强化作用,显著地增强了镍磷合金基体的塑性变形抗力,使复合材料涂层硬度增高。
  发生摩擦磨损时,硬质相粒子金刚石起到支撑作用,可以承受更大的接触应力而不易屈服,产生抗磨性,且复合粒子CaF2微粒,在高温下软化,起到固体润滑剂的效果,因而在高温下可以降低模具的摩擦系数,这样既增加了模具的耐磨性能,又降低模具表面的摩擦系数,从而使等温成形的零件脱模容易,零件表面质量较好,次品率低,同时也提高了模具的使用寿命,为铝合金、钛合金等温成形技术的进一步发展提供了技术上的支持。

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