在挤压前涂覆石墨和硬脂酸锌的混合涂层具有双重目的：它在物理挤压过程中充当高效润滑剂，并在热处理过程中充当表面改性剂。通过使用这种混合物，制造商可以同时降低制造能耗并提高铁粉零件的最终机械性能。
这种混合涂层的应用可将挤压摩擦力降低 23% 以上，同时在热处理过程中形成渗碳钢层，从而显著提高表面硬度和耐磨性。
机制一：提高工艺效率
在成型阶段即可实现此涂层的直接益处。
降低挤压摩擦力
石墨和硬脂酸锌的混合物在预制件和挤压模具之间形成牢固的摩擦学屏障。
这种润滑层可防止直接的金属与金属接触，这在高压成型环境中至关重要。
可量化的节能效益
数据显示，这种特定的涂层组合非常有效，能够将挤压摩擦力降低 23% 以上。
这种降低可减少挤压零件所需的力，从而可能延长工具寿命并降低压机的能耗。
机制二：冶金转变
第二个同样关键的好处发生在挤压完成后，特别是在热处理阶段。
碳扩散
石墨是碳的一种形式。当涂覆的零件经过热处理时，涂层中的碳并不会简单地燃烧掉。
相反，它会扩散到铁粉零件的表面孔隙中。
形成渗碳层
这个扩散过程会在零件外部形成一层薄薄的渗碳钢层。
通过用碳富化表面，该零件从简单的铁粉转变为具有高碳钢表面的复合材料。
提高机械性能
这种化学变化的直接结果是表面硬度显著提高。
因此，与未涂覆或标准润滑的铁零件相比，该零件表现出优异的耐磨性。
理解工艺依赖性
尽管好处显而易见，但使用这种双效涂层需要理解成型和热处理步骤之间的关系。
依赖于热处理
冶金效益（硬化和耐磨性）完全取决于热处理循环。
如果零件未经过正确的热处理条件，则不会发生碳扩散，涂层仅作为润滑剂。
材料特异性
该工艺依赖于碳和铁之间的化学相互作用。
因此，关于“渗碳钢层”的这一特定好处主要适用于能够吸收碳的铁粉零件或类似的黑色金属基材。
为您的目标做出正确的选择
为了最大限度地发挥此涂层的价值，请将您的工艺参数与期望的结果相匹配：
- 如果您的主要关注点是制造效率：依靠硬脂酸锌和石墨混合物将压力载荷和摩擦力降低 23% 以上，从而保护您的工具。
- 如果您的主要关注点是零件的耐用性：确保您的后挤压热处理经过优化，以促进碳扩散，从而锁定表面硬度和耐磨性。
通过利用这种涂层，您可以将标准的润滑步骤转化为增值的表面硬化工艺。
总结表：
| 效益类别 | 主要优势 | 作用机制 |
|---|---|---|
| 工艺效率 | >23% 摩擦力降低 | 硬脂酸锌和石墨形成高效的摩擦学屏障。 |
| 工具寿命 | 降低压机载荷 | 减少金属与金属接触可延长模具和工具寿命。 |
| 表面硬度 | 渗碳钢层 | 石墨在热处理过程中扩散到铁表面。 |
| 耐用性 | 提高耐磨性 | 热碳扩散将表面转化为高碳钢。 |
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参考文献
- Sergey N. Grigoriev, Sergey V. Fedorov. A Cold-Pressing Method Combining Axial and Shear Flow of Powder Compaction to Produce High-Density Iron Parts. DOI: 10.3390/technologies7040070
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
