Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷复合材料在热挤压模具上的发展趋势

中国报告网（ww.chinabaogao.com）讯：

      我国基金属陶瓷复合材料行业市场现状，我国基金属陶瓷复合材料市场调查分析，基金属陶瓷复合材料行业市场战略咨询报告请参考《2013年中国基金属陶瓷复合材料行业市场调研报告》

导读：观研天下分析，限制Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷复合材料在高端切削刀具以及热挤压模具方面的大规模应用的因素，主要是材料的强韧性不足。目前国内外的科研团体与生产单位都把Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷复合材料的强韧化列为最重要的、也是最优先的发展方向。研究开发结构均匀的超细晶粒结构金属陶瓷复合材料，对发展我国的超细晶粒的硬质刀具材料与热挤压模具材料，对促进我国高端硬质刀具以及热挤压模具材料的更新换代及技术进步，都具有重要意义。

２．１　热作模具用钢与Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷复合材料

        我国传统上热作模具用钢主要是５ＣｒＭｎＭｏ、５ＣｒＮｉＭｏ和３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ等钢号。目前，国内外的研究者主要是基于Ｈ１３、３Ｃｒ３Ｍｏ３Ｖ这两种在国内外应用较广的钢种，优化模具钢的成分，改进模具钢的生产工艺。我国也发展了一些性能优良的钢种，如ＳＣｒ４Ｍｏ３ＳｉＭｎＶＡ１（基体钢）、ＰＨ钢（析出硬化钢），ＳＭｎ１５（奥氏体钢）、ＡＨ（奥氏体钢）等。

        Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷复合材料起源于２０世纪７０年代，它具有高的硬度和耐磨性、优良的化学稳定性、红硬性和抗蠕变性能，以及同金属间的摩擦系数极低等优异的性能。同模具钢相比，Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷复合材料具有耐高温、无相变、摩擦系数小、抗金属粘着性能良好的特点，同时还具有一定的强度和韧性，是一种潜在的模具材料。但由于其韧性较低，目前还不能完全取代传统模具材料。如何在保持Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷高温性能的同时提高其强韧性，是当前研究的热点。

２．２　金属陶瓷热挤压模具的迫切需求

        据统计，我国在铜合金热挤压生产中，所使用的热挤压模具主要选用各种热作模具钢。由于铜合金的热挤压温度在７５０℃以上，远远高于热作模具钢的高温回火温度，使得热挤压模具在实际使用中硬度降低很快，导致模具过早失效，从而大大增加了生产成本，降低了企业生产效率，极大地制约了相关企业的可持续性发展。

        当前，Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷作为模具材料在使用性能上特别是在强韧性上，难以满足实际服役工况要求。如何在保持Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷优良耐磨性和高温性能的同时，提高其强韧性，已成为研究人员所关注的主要问题。随着研究的不断深入，Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷将是一种大有可为的先进模具材料。目前，超细晶粒金属陶瓷热挤压模具在国内还处于起步阶段。

２．３　国内外Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）金属陶瓷热挤压模具的发展趋势

        总体来说，与欧美、日本等发达国家相比，由于我国在金属陶瓷工模具材料的基础性研究、制造以及应用方面起步较晚，还有许多技术难题需要攻坚。

        我国的Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷材料以及工模具应用的技术瓶颈主要体现在：（１）面向不同热加工应用场合的金属陶瓷材料的成分体系设计不完善；（２）粉末原料（如ＴｉＣ，ＴｉＮ，Ｍｏ２Ｃ，ＷＣ，Ｎｉ，Ｃｏ等）纯度不够高，杂质含量较高；（３）粉末的机械球磨过程、成型工艺以及真空烧结工艺控制不精确，造成Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷材料组织结构不均匀，因此其均匀程度有待提高（如陶瓷相颗粒粗大以及粘结相分布不太均匀等），以提高金属陶瓷材料的室温和高温性能；（４）如何在保持材料优良耐磨性以及高温性能的同时，对材料进行强韧化，也是最重要的课题之一；（５）要提高金属陶瓷热作模具的使用寿命以及可靠性，需要对模具表面进行表面处理，目前国内在这方面的工作也处于初步发展阶段。因此，如何优化出面向不同热加工应用场合的Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷材料的成分体系，以及制造出超细晶粒、结构均匀的Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷工模具材料，就显得尤为重要。

        观研天下分析，限制Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷复合材料在高端切削刀具以及热挤压模具方面的大规模应用的因素，主要是材料的强韧性不足。目前国内外的科研团体与生产单位都把Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷复合材料的强韧化列为最重要的、也是最优先的发展方向。研究开发结构均匀的超细晶粒结构金属陶瓷复合材料，对发展我国的超细晶粒的硬质刀具材料与热挤压模具材料，对促进我国高端硬质刀具以及热挤压模具材料的更新换代及技术进步，都具有重要意义。