各種拉絲模具材質的優(yōu)缺點對比

     主要對比－優(yōu)點－缺點－應用范圍
1.合金鋼模－制作簡便－耐磨性差、壽命短－基本淘汰
2.天然金剛石－硬度高、耐磨性能好－脆性大，加工難－直徑1.2mm以下的線模
3.硬質合金－拋光性好、能量消耗低－耐磨性差、加工困難－各種直徑線材
4.聚晶人造金剛石－硬度高、耐磨性好－加工困難、成本高－小型線材、絲材
5.CVD涂層材料－光潔度高、耐溫性好－工藝復雜、加工困難－小型線材、絲材
6.陶瓷材料－耐磨、耐高溫、耐腐蝕性好－熱沖擊、韌性差、加工難－沒有大范圍應用

      在小型線材、絲材的拉拔加工中，天然金剛石、聚晶金剛石和CVD涂層模是常用的拉絲模材料。在拉拔小直徑絲材時，CVD涂層金剛石模克服了天然金剛石模的各向異性，同時具有優(yōu)良的強度和硬度，拉拔產量最高，表面質量也達到要求。試驗證明，CVD涂層金剛石拉絲模的壽命等同于天然金剛石模具，產品合格率高，表面質量優(yōu)于國產聚晶金剛石。因此，對于小直徑絲材拉拔加工，CVD涂層金剛石拉絲模是較為理想的選擇。 盡管拉絲模可用于加工各種鋼鐵、銅、鎢、鉬等金屬和合金材料，但不同材質的拉絲模各有其適用的加工范圍，不同材質的拉絲模加工相同的線材時其磨損形態(tài)和使用壽命存在很大差別，因此合理選用拉絲模具材質是保證成功應用的關鍵。

不同材質的拉絲模都有其相對合理的加工對象。拉拔加工的合理性主要指拉絲模與線材兩者的力學、物理和化學性能相互匹配，以獲得最長的模具使用壽命。例如，在拉拔相同直徑的銅絲時，聚晶金剛石模的使用壽命是硬質合金模壽命的300～500倍，拉拔鎳絲時僅為80～100倍，拉拔鉬絲時，其壽命只有硬質合金模壽命的50～80倍，而拉拔碳鋼時，聚晶金剛石模的壽命只有硬質合金模的20～60倍。由于國內對拉拔模與線材的匹配理論缺乏系統(tǒng)研究，導致了盲目選擇，造成資源浪費。拉絲模的摩擦磨損情況十分復雜，一般分為破壞和摩擦磨損兩大類。拉絲模的破壞又可以分為環(huán)狀破壞、拉伸破壞、剪切破壞和支撐面破壞等，摩擦磨損可分為磨耗磨損、磨擦磨損、腐蝕磨損、擦傷和細顆粒產生的磨損等。工作條件（線材材料、拉絲模材質、潤滑劑等）的不同，使得拉絲模的磨損和破壞都有其獨特的過程。

拉絲模的磨損破壞之間的相互關系，在本質上是相互關聯的。拉絲模內部的情況可能非常微妙，一些因素可能會同時起作用，它們的疊加作用非常復雜，不易理解。可能一個因素的作用會掩蓋其他因素的作用，上述幾種破壞和摩擦磨損的形式可能經常交織在一起，為分析拉絲模的破壞磨損機理增加了難度。但總的來說，各種材質拉絲模的耐磨性由高到低的排序是：金剛石拉絲模（沒有考慮天然金剛石各向異性的問題）——陶瓷拉絲模——硬質合金模——已淘汰的合金鋼模。

       各種拉絲模具的材質各有特點。其中，天然金剛石拉絲模的價格最為昂貴，加工也極其困難，同時因為天然金剛石的各向異性，在徑向范圍內硬度差別很大，容易在某一方向上產生劇烈磨損，所以天然金剛石模只適用于加工直徑很小的絲材。硬質合金模硬度較低，用硬質合金模拉拔的線材質量較高，表面粗糙度低，但硬質合金模的耐磨性較差，模具的使用壽命短。聚晶金剛石模的硬度僅次于天然金剛石，因其具有各向同性的特點，不會產生單一徑向磨損加劇的現象，但其價格十分昂貴，加工困難，制造成本很高。CVD涂層拉絲模因具有金剛石的性能而具有良好的耐磨性，拉拔線材的表面粗糙度較低，但是CVD涂層拉絲模的制作工藝復雜，加工困難，成本較高；當涂層磨耗后模具將迅速磨損，不僅難以保證加工質量，而且不能重復使用，只能報廢。陶瓷材料具有比硬質合金高的硬度和耐磨性，制作成本低廉，是介于金剛石與硬質合金之間的制作拉絲模的優(yōu)良材料。但由于陶瓷材料的韌性差、熱沖擊差且加工困難，至今尚未獲得大范圍應用。 

通過對拉絲模具的材質的研究，拉絲模具正在向著高強度、高硬度、高耐磨性發(fā)展，各種符合要求的新材料層出不窮，拉絲模的耐磨性大幅度提高，磨損、破壞的時間明顯延遲，拉絲模壽命不斷增加，加工精度也有了一定的提高。拉拔加工的適用范圍正逐步擴大，從粗到細各種規(guī)格的線材都可以加工，并出現了用于加工不規(guī)則線材的異型模。