模具材料与表面处理受到广泛应用

　　模具材料的质量和性能是影响模具质量、寿命和成本的重要因素。近年来，除了不断有多种高韧性和高耐磨性冷作模具钢、火焰淬火冷作模具钢、粉末冶金冷作模具钢推出外，国外在大中型冲压模具上选用铸铁材料，是一个值得关注的发展趋势。球墨铸铁具有良好的强韧性和耐磨性，其焊接性能、可加工性、表面淬火性能也都较好，而且成本比合金铸铁低，因此在汽车冲压模具中应用较多。

　　在德国，小型和小批量生产用模具，常选用GG25和铸钢GS45制造；大型和大批量生产用模具，多选用球墨铸铁GGG60、GGG70和含Ni、Mo元素的GGG70L制造。在日本丰田公司，采用基体与刃口一体化的特殊铸铁材料来制作修边模，使模具的制造成本大大降低。铸铁整体刃口经表面淬火处理后，用于薄板料修边模寿命可达几十万次。新型汽车冲模材料的研究与应用，是影响汽车模具发展的一个重要问题。由于汽车模具的尺寸大、用材多，降低模具材料成本对于增强模具产品的市场竞争力具有重要意义。

　　目前，国内外汽车模具的表面处理大多是采用火焰淬火，但是一些新的表面强化处理技术已开始应用。例如，大众汽车公司应用辉光等离子氮化技术，对汽车拉延模型面进行强化处理，有效提高了拉延模的表面性能。

　　近年来，激光表面强化技术发展迅速，并已成功地应用于汽车冲压模具。激光表面强化技术在模具上的应用主要包括两个方面，即激光表面淬火和激光熔覆。激光表面强化技术，可对不同材料的模具工作表面进行强化处理，以提高模具的使用寿命和修复磨损面。对于采用合金铸铁制造的覆盖件模具，火焰淬火的硬度一般为40～50HRC，激光淬火的模具表面硬度则可达55～65HRC，硬化层的有效深度为0.5～0.7mm。激光淬火层硬度均匀，与基体有很强的结合力。由于激光加热速度快，热影响区小，所以被处理的模具变形很小。激光淬火具有较高的处理速度，通常可达0.5m/h。激光熔覆技术可对模具表面局部损伤部位进行修复，覆层可与模具零件基体形成最佳的冶金结合，修复效果明显优于其他焊接方法。

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