鋼結硬質合金材料在瓷磚模具中的應用

鋼結硬質合金是一種以鋼做粘結劑，以碳化物做硬質相，用粉末冶金方法製造的硬質合金材料。鋼結硬質合金的硬質相有TiC和WC，粘結相按鋼種分為高碳鋼、中合金工具鋼、高鉻工具鋼、高速鋼、不銹鋼、高錳鋼等。

鋼結硬質合金的成分在工藝上具有廣泛的可調整性。根據工模具使用要求，作為鋼結硬質合金粘結相的鋼種可以在很大範圍內加以改變，同時硬質相的含量也可以根據使用要求在10%-90%的範圍內減少或增加，這樣有利於在滿足使用要求的前提下合理選擇，以降低成本。一般當硬質相含量為30%-50%時，其燒結後可進行機械加工;當硬質相含量為65%-70%時，這些合金便和普通硬質合金相近似，由於材質硬度高，只能進行磨削或電加工方法。鋼結硬質合金能夠通過熱處理提高或降低其硬度，可加工的鋼結硬質合金中不少品種具有可焊性及可鍛性。現以瓷磚模具為例對材料進行選擇。

模具的關鍵件之一是襯板，它直接參與瓷磚的成型，接觸的是具有腐蝕性和摩擦阻力很大的粉料，瓷磚坯體與襯板成型工作面在極高的壓力下產生相對運動。瓷磚粉料在成型時的工作條件是:溫度40-600℃，壓力20-28MPa。可見，成型面的工作壓力很大，磨損嚴重，襯板易被粉料磨損超差或磨出溝槽而損壞。國內模具的較佳使用壽命為60萬次左右，而國外同類模具的使用壽命約在150萬次。為了改變這種狀況，必須正確而又合理地選擇模具材料。參考多種資料得知，鋼結硬質合金用於瓷磚模具，壽命比一般工具鋼提高10倍以上，經濟效果十分顯著，具有廣闊的發展前景。針對瓷磚模具襯板的使用環境和受力狀況，選用以40C:材料為基體，受壓成型工作面粘結一定厚度鋼結硬質合金式襯板結構。一方面，通過一定的工藝手段，大大提高40Cr襯板基體的強韌性，並保證其一定的硬度和耐磨性，另一方面，合理選擇鋼結硬質合金牌號，充分發揮其高耐磨性的特點，即可大幅度地提高模具的使用壽命。根據瓷磚模具襯板的工作條件，要求其具有較高的耐磨性，較好的強韌性，並能進行機械加工。可選用GT35鋼結硬質合金。

由於鋼結硬質合金所具有的獨特的特性，使得它用於瓷磚模具比一般合金工具鋼模具的使用壽命提高了10倍以上，從而減少模具用量和更換模具所需要的時間。同時，由於合金極為耐磨、粗糙度值小、容易脫模等，所以壓制出的坯體邊角極為完整，提高了產品品質和檔次。正因為鋼結硬質合金模的這些突出特點，所以用他取代普通Cr12（或Cr12MoV）模己是一種必然趨勢。

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