Materialele de acoperire ceramice adecvate pentru oțelul H13 includ în principal Al₂O₃-TiO₂, Cr₃C₂-NiCr, WC-Co, TiAlSiN și Mo₂FeB₂ etc. Diferitele materiale au forțe diferite în ceea ce privește rezistența la uzură, rezistența la uzură, rezistența la uzură, rezistența termică și la coroziune. la condiţii specifice de muncă.
I. Compararea materialelor de acoperire ceramice principale
1. Al₂O₃-TiO₂ (ceramică compozită cu alumină-dioxid de titan)
Caracteristici: duritate mare (~1127 HV), anti{1}}aderență bună, rezistență moderată la uzură
Proces aplicabil: pulverizare cu plasmă (APS)
Avantaje: Cost redus, proces matur; rezistență bună la coroziune la HF generată din descompunerea materialelor fluoroplastice (cum ar fi PTFE); acoperire densă cu o porozitate de 2-5%
Aplicații tipice: duze cu canal cald, colectoare, matrițe generale de turnare sub presiune-
Date de referință: După pulverizarea pe suprafețele din oțel H13, frecarea și rata de uzură este redusă cu aproximativ 60%.
Scenarii recomandate: prelucrarea materialelor plastice corozive, condiții de temperatură medie{0}(mai mică sau egală cu 500 de grade)
2. Cr₃C₂-NiCr (aliaj de carbură de crom-NiCr)
Caracteristici: Rezistență la oxidare extrem de ridicată, rezistență excelentă la oboseală termică
Proces aplicabil: pulverizare cu flacără-de mare viteză (HVOF)
Avantaje: Rămâne stabil peste 650 de grade
Rezistență superioară la-oxidare la temperatură ridicată în comparație cu WC-Co
High bonding strength (>70 MPa), rezistență puternică la spargere
Aplicații tipice: matrițe de forjare la cald, matrițe de turnare-la temperatură înaltă-, role de turnare continuă
Performanță testată: Nicio propagare semnificativă a fisurilor după 10.000 de cicluri termice
Scenarii recomandate: șoc termic de-frecvență înaltă, medii de oxidare la-înaltă temperatură
3. WC-Co (carbură de tungsten-cobalt)
Features: Ultra-high hardness (>1300 MPa) HV), Rezistență excelentă la uzură
Procese aplicabile: HVOF sau pulverizare cu flacără supersonică
Avantaje: Rezistența la uzură este de peste 5 ori mai mare decât a substratului din oțel H13. Potrivit pentru condiții de uzură-de alunecare cu stres ridicat.
Limitations: Prone to oxidation at high temperatures (>600 de grade). Colegatorul este scump și resursele-limitate.
Alternativă: WC-Ni (nichel în loc de cobalt) poate reduce costurile și poate îmbunătăți rezistența la coroziune.
Scenarii recomandate: matrițe de turnare sub presiune și ștanțare cu uzură mare și risc scăzut de oxidare.
4. TiAlSiN (nitrură de siliciu titan aluminiu)
Caracteristici: Ultra-dur (duritate nano până la 30 GPa), coeficient scăzut de frecare, rezistent la oxidare la temperatură-înaltă
Procese aplicabile: Depunere fizică de vapori (PVD)
Avantaje: Grosimea stratului de numai 2–5 mm μm, nu afectează dimensiunile de precizie
Menține duritatea ridicată la 550 de grade
Reduce semnificativ aderența metalului topit
Suport pentru cercetare: echipa Lin Jun de la Universitatea Shandong a confirmat că acoperirea TiAlSiN îmbunătățește rezistența la uzură a oțelului H13 de aproape 2 ori
Scenarii recomandate: matrițe din plastic de precizie, matrițe pentru componente optice, aplicații care necesită anti{0}}aderență ridicată
5. Mo₂FeB₂ (ceramică boridă ternară)
Caracteristici: fază ceramică sintetizată in-situ, granule fine, coeficient de dilatare termică apropiat de cel al oțelului
Proces aplicabil: pulverizare cu flacără reactivă (RFS)
Avantaje: Microduritatea atinge 1200 HV0.1, rezistență excelentă la uzură și rezistență la oboseală termică
Tensiune scăzută de lipire cu substrat de oțel H13, nu predispus la fisurare
Sprijin pentru cercetare: cercetările de la Universitatea de Tehnologie din Hubei arată că această acoperire este stabilă sub ciclul termic de 600 de grade
Scenarii recomandate: matrițe de turnare sub presiune de-dimensiuni mari-, aplicații care necesită atât rezistență la oboseală termică, cât și rezistență la uzură
II. Rezumatul recomandărilor de selecție a materialelor
Materiale Performanță optimă, proces recomandat, scenarii aplicabile
Al₂O₃-TiO₂: rezistent la coroziune, anti-aderență; APS (Fluoropolymer Plastics); canale fierbinți, protecție generală
Cr₃C₂-NiCr: rezistent la-oxidare la temperatură ridicată, rezistent la oboseală termică; HVOF (More de forjare la-înaltă temperatură, turnare sub presiune la-înaltă temperatură)
WC-Co / WC-Ni: Extrem de rezistent la uzură; HVOF (turnare sub presiune cu uzură înaltă-, matrițe de ștanțare)
TiAlSiN: duritate mare, frecare scăzută; PVD (matrite de precizie din plastic, matrite optice)
Mo₂FeB₂: Performanță globală echilibrată; RFS (Regenerative Flask System); matrițe mari, cerințe de rezistență la oboseală termică
