稀土复合渗技术在轮胎模具中的应用

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1、本文由http://www.wordwendang.com【中文word文档库】收集稀土复合渗技术在轮胎模具中的应用广东巨轮模具股份有限公司郑向新[摘要]采用强韧化预先热处理新工艺及稀土复合渗的表面强化新技术，使轮胎棋具的服役性能和使用寿命大大提高，轮胎模具的表面性能也明显提高，达到了模具微变形、环保节能的目的。关键词轮胎模具强韧化处理稀土复合渗表面强化1前言轮胎模具在近10年获得了高速发展，从上世纪80年代成功研制第一批子午线轮胎活络模具开始，我国轮胎模具制造技术日趋成熟。进入21世纪，随着我国汽车制造业的迅猛崛起，轮胎模具制造业更面临前所未有的发展机遇。提高轮胎模具的工作性能和使用寿命

2、，为轮胎下业提供更优质业经济的轮胎模具，创造更好的社会效益和经济效益，是轮胎模具制造业一直追求的目标。轮胎模具选用材料及具热处取、表面强化处理是影响轮胎棋具什能和寿命诸因素中的主要因索。巨轮公司制造的轮胎校具采用国产优质塑料模具钢，保证了原材料的高致密度和高纯净度。在此基础上，设计制造强韧化热处理炉，应用先进的强韧化热处理工艺，根据细晶强化机理，获得显微组织的细晶粒度，使轮胎模具整体具有良好的综合力学性能，并为最终的模具表面强化处理提供理想的金相组织。稀土复合渗表面强化上艺在自行研制的表面强化处理设备中进行，对轮胎模具型腔部份及主要结构零部件实现Re-O-N-C四元索复合渗处理下艺，达到模

3、具表面改性的口的，使其具有良好的耐磨、耐腐蚀、抗擦伤、抗咬合及耐疲劳性能，特别是显著提高轮胎模具在轮胎硫化过程中的耐腐蚀性能。实践证明，通过上述热处理及表面强化处理技术，可以采用碳素塑料模具钢(S45C、S50C【中文word文档库】-专业海量word文档免费下载：http://www.wordwendang.com本文由http://www.wordwendang.com【中文word文档库】收集)及低合金塑料模具钢(35CrMo，40Cr)取代昂贵的精密塑料模具钢(P20、718、2738)，制造出在服役条件下具有良好使用性能和长寿命的轮胎模具，从而降低轮胎模具制造成本，提高国产轮胎模

4、具的市场竞争力。2强韧化预先热处理工艺轮胎模具的服役条件比较恶劣，特别是子午线轮胎活络模具型腔及主要零部件长期处于160°的腐蚀性工作环境，承受各种复杂应力的作用。因此，轮胎模具要求其基体具有高的强韧性和其他良好的力学性能，而其表面应具有优异的耐磨性、耐蚀性和抗咬合性，模具基体的强韧性通过预先热处理工艺获得，这种特定的预先热处理工艺使模具得到均匀的细晶粒显微结构，从而具有高的强度和韧性，并改善切削性能，为模具最后的表面强化处理提供良好的金相组织。强韧化处理的机理是细晶强化。模具钢构显微结构的品粒度对钢的强度和韧性均有影响，细小球状的碳化物及小的碳化物间距，在提高机械强度的同时提高了零部件的

5、韧性，在复杂应力作用下不易开裂，轮胎模具毛坯经过强韧化处理斤，获得尺寸为(5-10)μm晶粒度为10-12级的细小晶粒，从而使模具基体的强韧性明显提高。此外，细小的晶粒度必然使相界面显苫增加，为稀土复合渗工艺提供了更好的渗入条件。模具强韧化处理后布氏硬度为200—230HB，具有良好的切削加工性。【中文word文档库】-专业海量word文档免费下载：http://www.wordwendang.com本文由http://www.wordwendang.com【中文word文档库】收集强韧化处理工艺参数控制包括加热速度、加热温度、保温时间及适当的冷却速度等因素。快速加热是实现强韧化处理的关键

6、，轮胎模具在快业加热时奥氏体的形成同样是形核和核心的长大过程，奥氏体的形核需要形核功，圳热速度快，形核功降低，形核且增加，提高形核率，有助于晶粒细化。同时，快速加热时上件内外的温度梯度所产生的应力引起位错的滑移和攀移，造成的大星空位促进了形核和核心的长大过程。但过快的加热速度将造成碳化物溶解来不及完成，使奥氏体成分不均匀，影响模具的抗蚀性，这一点对于在腐蚀性气氛工作条件下的轮胎模具尤应注意。轮胎模具强韧化处理加热温度及保温时间同样是影响晶粒度的重要参数，加热温度提高，将使晶粒成长速度加快。根据奥氏体形成机理，在钢逐步加热到临界点Ac1：的过程中，部分渗碳体按极限溶解度溶入铁素体，当温度达到

7、Ac1时，奥氏体在铁素体—碳化物边界成核，奥氏体的形核率相高。在稍高于Ac1，形成具有奥氏体晶粒的原子排列起伏，即临界尺寸的奥氏体晶粒，初始形成的奥氏体品粒很细。随着加热温度的进一步提高，则只有奥氏体晶粒的长大，而无新晶粒的产生。因此，加热温度以稍高于Ac1为宜。确定保温时间的依据足使模具整体达到相变温度并实现奥氏体成分均匀化，由于新产生的奥氏体晶粒小碳含量不均匀，在碳浓度梯度影响下，发生奥氏体中碳原子从原渗碳体区向铁索