王华君，洪 峰，周小光，李 秋，王华昌

（武汉理工大学 材料科学与工程学院，湖北 武汉 430070）

碳化铌覆层模具在冷挤压过程中的温度场与磨损行为

王华君，洪 峰，周小光，李 秋，王华昌

（武汉理工大学 材料科学与工程学院，湖北 武汉 430070）

在冷挤压模具表面制造碳化铌（NbC）覆层，可望满足恶劣的工作环境对冷挤压模具表面性能的需求。本文以套筒零件的冷挤压为例，通过有限元建模与Archard磨损模型相结合的方法，获得了无覆层凸模和不同厚度的碳化铌覆层凸模在冷挤压过程中的温度场变化和磨损规律。研究结果表明：相对于无覆层凸模，碳化铌覆层凸模在有限元模拟冷挤压过程中服役性能良好，可降低模具内部温度，显著增强模具表面的耐磨性能；覆层厚度过厚或者过薄都会降低模具表面的耐磨性，覆层厚度为10μm时耐磨性最好。以上研究可探索碳化铌覆层在冷挤压过程中对模具的保护作用。

冷挤压；模具；碳化铌覆层；温度场；磨损深度

冷挤压模具是保证挤压件尺寸和精度的重要工装，是保证挤压件表面质量的重要因素之一。冷挤压模具工作时，坯料受到强烈三向压应力作用，发生剧烈的塑性流动，由于被挤压材料的变形抗力较高，使模具承受强大的挤压反作用力和摩擦力。冷挤压模具工作环境恶劣，在摩擦、循环交变载荷和非对称交变应力载荷的作用下，模具表面易出现磨损、疲劳开裂、塑性变形等缺陷[1]。磨损是其冷挤压模具的主要失效形式，降低磨损率必将提高冷挤压模具的可靠性及寿命。……