Els materials de recobriment ceràmics adequats per a l'acer H13 inclouen principalment Al₂O₃-TiO₂, Cr₃C₂-NiCr, WC-Co, TiAlSiN i Mo₂FeB₂, etc. Els diferents materials tenen diferents forces en resistència al desgast, resistència al desgast, resistència a la corrosió, resistència tèrmica i a la corrosió, segons el cost i la corrosió. a condicions de treball específiques.
I. Comparació de materials de recobriment ceràmics convencionals
1. Al₂O₃-TiO₂ (ceràmica composta d'alúmina-diòxid de titani)
Característiques: alta duresa (~1127 HV), bona anti-adhesió, resistència al desgast moderada
Procés aplicable: polvorització de plasma (APS)
Avantatges: baix cost, procés madur; bona resistència a la corrosió a HF generada per la descomposició de fluoroplàstics (com ara PTFE); recobriment dens amb una porositat del 2-5%
Aplicacions típiques: broquets de canal calent, col·lectors, motlles generals de fosa a pressió{0}
Dades de referència: després de la polvorització sobre superfícies d'acer H13, la taxa de fricció i desgast es redueix aproximadament un 60%.
Escenaris recomanats: processament de plàstics corrosius, condicions de temperatura mitjana-(menys o igual a 500 graus)
2. Cr₃C₂-NiCr (aliatge de carbur de crom-NiCr)
Característiques: Resistència a l'oxidació extremadament alta, excel·lent resistència a la fatiga tèrmica
Procés aplicable: polvorització de flama d'alta -velocitat (HVOF)
Avantatges: Es manté estable per sobre dels 650 graus
Resistència superior a l'oxidació a alta -temperatura en comparació amb WC-Co
High bonding strength (>70 MPa), forta resistència a l'esquinçament
Aplicacions típiques: matrius de forja en calent, motlles de fosa-a alta temperatura-, rotlles de colada contínua
Rendiment provat: No hi ha propagació significativa de fissures després de 10.000 cicles tèrmics
Escenaris recomanats: xoc tèrmic d'alta-freqüència, entorns d'oxidació d'alta-temperatura
3. WC-Co (carbur de tungstè-cobalt)
Features: Ultra-high hardness (>1300 MPa) HV), excel·lent resistència al desgast
Processos aplicables: HVOF o polvorització amb flama supersònica
Avantatges: la resistència al desgast és més de 5 vegades la del substrat d'acer H13. Adequat per a condicions de desgast de lliscament-d'alts tens.
Limitations: Prone to oxidation at high temperatures (>600 graus). El co-enquadernador és car i els recursos-limitats.
Alternativa: WC-Ni (níquel en lloc de cobalt) pot reduir costos i millorar la resistència a la corrosió.
Escenaris recomanats: Troqueles de fosa a pressió i estampació amb alt desgast i baix risc d'oxidació.
4. TiAlSiN (nitrur de silici d'alumini titani)
Característiques: Ultra-dur (duresa nano fins a 30 GPa), baix coeficient de fricció, resistent a l'oxidació a -alta temperatura
Processos aplicables: deposició física de vapor (PVD)
Avantatges: El gruix del recobriment només és de 2-5 mm μm, no afecta les dimensions de precisió
Manté una alta duresa a 550 graus
Redueix significativament l'adhesió del metall fos
Suport a la investigació: l'equip Lin Jun de la Universitat de Shandong va confirmar que el recobriment TiAlSiN millora la resistència al desgast de l'acer H13 gairebé 2 vegades
Escenaris recomanats: motlles de plàstic de precisió, motlles de components òptics, aplicacions que requereixen una alta anti{0}}adhesió
5. Mo₂FeB₂ (ceràmica borida ternària)
Característiques: fase ceràmica sintetitzada-in situ, grans fins, coeficient d'expansió tèrmica proper al de l'acer
Procés aplicable: polvorització amb flama reactiva (RFS)
Avantatges: la microduresa arriba als 1200 HV0.1, excel·lent resistència al desgast i resistència a la fatiga tèrmica
Baixa tensió d'unió amb substrat d'acer H13, no propens a esquerdes
Suport a la investigació: la investigació de la Universitat de Tecnologia de Hubei mostra que aquest recobriment és estable sota un cicle tèrmic de 600 graus.
Escenaris recomanats: motlles de fosa a pressió-de gran mida-, aplicacions que requereixen tant resistència a la fatiga tèrmica com resistència al desgast
II. Resum de recomanacions de selecció de material
Materials Rendiment òptim, procés recomanat, escenaris aplicables
Al₂O₃-TiO₂: resistent a la corrosió, anti-adherència; APS (Plàstics fluoropolímers); canals calents, protecció general
Cr₃C₂-NiCr: resistent a l'oxidació a alta-temperatura, resistent a la fatiga tèrmica; HVOF (matrius de forja a-alta temperatura, fosa a pressió a-alta temperatura)
WC-Co / WC-Ni: Extremadament resistent al desgast; HVOF (Mouting a pressió d'alt-desgast, matrius d'estampació)
TiAlSiN: alta duresa, baixa fricció; PVD (motlles de plàstic de precisió, motlles òptics)
Mo₂FeB₂: rendiment global equilibrat; RFS (Sistema de matràs regeneratius); motlles grans, requisits de resistència a la fatiga tèrmica
