?鎢鋼成型沖頭主要由鎢鋼材料制成。鎢鋼是一種以碳化鎢(WC)為主要成分,以鈷(Co)或鎳(Ni)等金屬為粘結(jié)劑的硬質(zhì)合金。這種材料具有極高的硬度、耐磨性和抗壓強(qiáng)度,使得成型沖頭能夠在高壓力和高摩擦力的工作環(huán)境下保持良好的性能。那么,下面小編介紹一下在鎢鋼成型沖頭的過程中,需要注意以下質(zhì)量問題:
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一、原材料質(zhì)量把控
純度和粒度
鎢鋼的純度直接影響沖頭的性能。純度越高,其硬度、耐磨性等性能越好。在采購原材料時,要確保鎢鋼粉末的純度符合要求。例如,對于制造高精度、高耐磨沖頭的情況,鎢鋼粉末純度應(yīng)達(dá)到 99.9% 以上。同時,粉末的粒度也很關(guān)鍵。合適的粒度分布能使沖頭在成型后內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密均勻。一般來說,粒度在 0.5 - 5μm 之間較為合適,太粗的粉末會導(dǎo)致沖頭表面粗糙,太細(xì)則會影響粉末的壓制性能。
雜質(zhì)含量控制
要嚴(yán)格控制鎢鋼原材料中的雜質(zhì)含量。雜質(zhì)元素(如氧、氮、碳等)會對鎢鋼的性能產(chǎn)生不利影響。例如,過多的氧含量會導(dǎo)致鎢鋼在燒結(jié)過程中形成氧化物夾雜,降低沖頭的韌性。在生產(chǎn)過程中,需要采用先進(jìn)的檢測手段,如光譜分析等方法,對原材料中的雜質(zhì)進(jìn)行檢測,確保雜質(zhì)含量在規(guī)定的范圍內(nèi)。
二、成型工藝質(zhì)量要點(diǎn)
粉末壓制質(zhì)量
壓力控制:在粉末壓制過程中,壓力是關(guān)鍵因素。合適的壓力能夠保證沖頭的密度和強(qiáng)度。壓力過小,沖頭密度不夠,會出現(xiàn)氣孔、疏松等缺陷,影響沖頭的使用壽命;壓力過大則可能導(dǎo)致沖頭出現(xiàn)裂紋。一般情況下,壓制壓力根據(jù)沖頭的尺寸和形狀不同,在 100 - 500MPa 之間選擇。例如,對于較小尺寸的沖頭,壓制壓力可以相對較低,在 100 - 200MPa 之間;而對于大型沖頭,壓力可能需要達(dá)到 300 - 500MPa。
模具設(shè)計與精度:模具的質(zhì)量和精度對沖頭成型質(zhì)量至關(guān)重要。模具的尺寸精度應(yīng)控制在 ±0.01mm 以內(nèi),表面粗糙度 Ra 應(yīng)小于 0.8μm。設(shè)計模具時,要考慮沖頭的脫模問題,避免在脫模過程中對沖頭造成損壞。同時,模具的材料要具有足夠的強(qiáng)度和硬度,以承受壓制過程中的壓力,并且要保證模具的型腔與沖頭的形狀完全匹配,防止沖頭出現(xiàn)形狀偏差。
燒結(jié)過程控制
燒結(jié)溫度和時間:燒結(jié)是鎢鋼成型的關(guān)鍵環(huán)節(jié),溫度和時間的控制直接影響沖頭的性能。燒結(jié)溫度一般在 1400 - 1600℃之間,時間為 1 - 3 小時。如果燒結(jié)溫度過低或時間過短,鎢鋼內(nèi)部的合金元素不能充分?jǐn)U散,會導(dǎo)致組織不均勻,沖頭硬度不足;而溫度過高或時間過長,可能會引起鎢鋼晶粒長大,降低沖頭的韌性。例如,在燒結(jié)一些高硬度要求的沖頭時,溫度可控制在 1500 - 1600℃,時間為 2 - 3 小時,以確保沖頭達(dá)到所需的硬度和致密性。
氣氛保護(hù):燒結(jié)過程中需要在保護(hù)氣氛下進(jìn)行,以防止鎢鋼氧化。常用的保護(hù)氣氛有氫氣、氬氣等。氫氣的還原性強(qiáng),但使用時需要注意安全,確保氫氣的純度和流量符合要求。氬氣是一種惰性氣體,安全性較高,但成本相對較高。在燒結(jié)過程中,要保證保護(hù)氣氛的純度不低于 99.9%,并且爐內(nèi)的氣壓要保持穩(wěn)定,避免外界空氣進(jìn)入爐內(nèi)導(dǎo)致鎢鋼氧化。
三、后處理質(zhì)量問題
研磨和拋光質(zhì)量
表面平整度和光潔度:研磨和拋光是為了提高沖頭的表面質(zhì)量。在研磨過程中,要確保沖頭表面的平整度達(dá)到要求。對于高精度沖頭,表面平整度誤差應(yīng)控制在 ±0.001mm 以內(nèi)。使用的研磨設(shè)備精度要高,研磨盤的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度要根據(jù)沖頭的材料和尺寸進(jìn)行合理調(diào)整。拋光過程中,要注意選擇合適的拋光劑和拋光工藝,使沖頭表面達(dá)到鏡面光潔度,表面粗糙度 Ra 可達(dá)到 0.01 - 0.1μm,以減少沖頭在使用過程中的摩擦和磨損。
邊角處理:沖頭的邊角質(zhì)量也很重要。在研磨和拋光時,要避免邊角過度磨損或出現(xiàn)崩邊現(xiàn)象。對于一些有特殊形狀要求的沖頭邊角,如圓角、倒角等,要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行處理,確保邊角的形狀和尺寸精度。例如,對于一些需要精密配合的沖頭,邊角的半徑公差要控制在 ±0.01mm 以內(nèi)。
尺寸精度和形狀精度檢查
尺寸精度控制:在成型沖頭后,要對其尺寸進(jìn)行精確測量。尺寸精度包括沖頭的直徑、長度、孔徑等參數(shù)。例如,對于沖頭直徑的精度要求,一般根據(jù)具體應(yīng)用場景不同,公差范圍在 ±0.01 - ±0.05mm 之間。使用高精度的量具,如千分尺、卡尺等,對沖頭尺寸進(jìn)行檢測,確保尺寸符合設(shè)計要求。
形狀精度檢測:形狀精度主要是指沖頭的直線度、圓柱度、垂直度等。對于一些細(xì)長的沖頭,直線度要求尤為重要,直線度誤差一般應(yīng)控制在 0.002 - 0.005mm/m 以內(nèi)??梢圆捎霉鈱W(xué)測量儀器(如激光干涉儀)或機(jī)械測量方法(如打表法)來檢測沖頭的形狀精度,對于形狀精度不符合要求的沖頭,要及時進(jìn)行修正或報廢處理。