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手头一副冷冲模,模具钢是SKD11的,厂里工艺单上写着要镀钛,说能提高硬度还能防粘。我寻思镀钛这玩意儿在模具上到底是个啥原理?是不是真空炉里靠什么离子轰击把钛原子搞到钢表面去的?
另外镀完之后表面那层金黄色或者紫黑色是钛本身的颜色还是氧化了?要是真镀上一层纯钛,按理说硬度才HV200左右,根本比不上SKD11本体,那这层膜到底起啥作用?是模具钢本身硬、外面的膜只是润滑和脱模用的?
镀钛在冲模上现在基本就是PVD(物理气相沉积),用得最多的是氮化钛TiN。原理就是真空环境里把钛靶材蒸发或者溅射,同时通入氮气,让钛和氮在模具表面反应生成TiN涂层,沉积温度一般400-500度左右。
所以严格说不是镀了一层纯钛,是TiN化合物,硬度能到HV2000-2500,比SKD11的HRC60出头对应的HV700多高出三倍。表面颜色就是TiN本征色,氮含量高偏金黄,氮少一点偏古铜或者紫黑。具体看工件用得多不多,金黄色一般镀得薄适合冲压,紫黑色TiCN类更耐磨但是脆一点。
冲模上镀这层主要不是为了提高基体硬度,基体够硬了,镀层的作用一是减摩擦系数,二是防止工件跟模具粘结拉毛,三是脱模剂可以少打。SKD11镀3-5微米就够用了,太厚了反而会掉皮。
问下你这是冲什么料的?不锈钢还是普通冷板?这俩镀TiN差别挺大的。不锈钢拉伸尤其304那种,不镀拉两三千件就粘模拉毛了,镀了能撑到上万。
TiN这涂层导热系数比钢低不少,冲压高强度板发热大的地方我倒是建议你考虑下CrN或者CrAlN,导热比TiN好,耐温能到800度以上。TiN超过500度就开始氧化失效了,你要是冲速快模具发烫厉害的工况TiN不一定扛得住。