提高压铸冲头使用寿命的试验研究摘要：从冲头磨损的机理分析入手．采用 45 号中碳钢．经渗硼处理，提高表面硬度和韧性，可使其使用寿命在原来的基础上提高 6-10 倍。压铸冲头所处的工况条件十分恶劣，使用寿命很低。少数工厂采用耐热合金钢冲头，其使用寿命也只有十余个班次。而采用球墨铸铁作为冲头材料其使用寿命则更低。由此因停机而造成的经济损失，仅以一个中等生产规模的压铸单位为例，每年就达数万元，其中尚未计入如材料、工时及电力消耗等损失。本课题所研究的主要目的，从改变原有的冲头材料着手，放弃那些性能不够稳定且又难以及时供应的球墨铸铁，改用来源丰富、质量有保证、价格合理、规格统一的 45 号中碳钢材料，通过表面强化处理，提高表面硬度和韧性，使其寿命在原来的基础上提高 6-10 倍，从而取得了良好的经济效益和社会效益。1 冲头磨损的机理分析当两种材料的表面相对滑动时，由于材料表面原子之间存在着吸力，在其接触表面会出现粘着现象。当两个表面紧靠且又沿着法向分离或沿切向移动时，原子吸力倾向于将一个表面材料拉向另一个表面，而形成磨屑，其磨损量的大小，可用 J. F. Archard 公式加以表达：磨损量（磨损体积 V)与载荷 L 及距离 X 成正比，而与磨损表面硬度 P 成反比，即：V=KLX／3P （1 ）式中：K 为磨擦系数。K 与润滑条件、相配的摩擦金属有关。此外，磨损体积与构成磨擦付材料的不同硬度之间，存在着平方反比关系。如令 Vs 和 Ps分别代表磨擦付中较软材料的磨损体积和表面硬度；Vh 和 Ph 代表较硬材料的磨损体积和 表面硬度，则其间的关系，可按下式表达。(VS／Vh) 2 = (Ph／PS) 2 (2) 从摩擦系数 K 及公式(2)中得知：为了减少粘着磨损，在选用材料时应注意：1)要求减少磨损的表面应选用硬的材料；2) 应选用表面之间相互作用小或不相容的配对材料作摩擦付。因此，我们研究工作的重点放在：为了减少粘着磨损，可以通过提高硬度和改变配对材料 的种类并使用润滑剂来解决。2 试验条件2．1 选择试验用的工件材料的依据工件（冲头）采用了 45 号中碳钢，此种钢种属于调质钢，最适宜作渗硼处理。其渗硼后的组织表面，可以获得锯齿状的硼化物，与基体结合牢固，耐磨性好，而且还可以通过渗硼后的淬火、回火来提高基体强度。45 号中碳钢的淬火温度都在 840^860℃范围，与现有的 渗硼温度接近，使渗后的工件可以直接淬火，减少加热次数、节约能源、降低成本。2．2 试...
