徐安阳,刘志东

(南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016)

随着现代工业的迅速发展,模具的应用日益广泛,而模具零件的失效大多数是从表面开始的,如磨损、高温氧化、腐蚀等。因此,对模具零件表面性能的要求越来越高,对模具表面的强化研究日益引起人们的重视。常用的模具表面强化方法有:湿法电镀、渗碳、电火花表面强化、堆焊、物理气象沉积法(PVD)、化学气象沉积法(CVD)等[1-5]。这些方法在有效改进其耐磨性、耐蚀性、抗高温氧化性的同时,存在着一些不足,如电镀需进行表面预处理,等离子喷涂存在涂层表面较粗糙、生产过程产生噪声、极强的紫外线污染等,气体氮化、PVD及CVD等方法存在着涂层厚度薄、工艺复杂、需专用设备和专业技术人员、生产成本高等问题[4-9]。

电火花表面强化是在空气或特殊气体中利用火花放电的瞬间脉冲放电能量,在电极和试件表面形成高温、高压的放电区域,熔化电极并将熔融的电极材料涂覆渗透到试件表面,形成具有冶金特性的强化层[7],有效提高零件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性及热硬性等。利用柔性电极进行电火花表面强化能发挥传统电火花强化的优势,并克服传统电火花强化的不足。

金属钛具有比强高、比刚度高、且具有很好的抗腐蚀性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能等优点;氧化钛具有化学稳定性好、抗腐蚀和抗氧化性能优良、且具有干润滑、抗粘着作用、韧性好、热硬性高等优点。因此氧化钛和钛材料被广泛用于制备金属陶瓷、切割工具、模具、电触点和金属表面的被覆材料[2]。……