3.2 解决措施

（1）氮化硅（Si3N4）陶瓷材料的特点。

氮化硅（Si3N4）陶瓷是将硅粉在液压机上模压成型后，粗加工后电炉中烧结，烧结温度为 1,450℃，时间为50h，烧结气氛为常压氮气。烧结终了出炉空冷，磨削加工得到最终尺寸，最后抛光处理。

反应烧结的氮化硅陶瓷材料具有以下特点：

a.耐磨性高。氮化硅陶瓷材料耐磨性很高，可以保证拉伸模在工件允许的变形程度内，都能长期工作，并保证拉伸件尺寸不变。

b.抛光性能优良。氮化硅陶瓷材料具有良好的抛光性，能加工成镜面状态的模孔，保证引伸金属制件表面的高质量。

c.对拉伸金属的粘附性小。氮化硅陶瓷为无机非金属材料，与金属材料不存在亲和性，避免了因粘着磨损引起的工件表面划伤。

d.氮化硅材料硬度高。硬度可达2,000HV以上。

e.摩擦系数小。当模具表面精加工到 0.005～ 0.025mm时，摩擦系数小到0.01，摩擦系数小，能量消耗比采用钢模降低60%以上。

f.耐腐蚀性能好。氮化硅陶瓷材料为无机非金属材料，对冷却润滑剂具有良好的耐腐蚀性。

g.热膨胀系数接近于钢。

h.氮化硅陶瓷材料抗压强度虽然很高，但脆性较高，易于断裂，为防止氮化硅陶瓷模具在拉伸时胀裂，在陶瓷模具外加上预应力模套。以保证陶瓷模具具有较高寿命。

（2）氮化硅陶瓷材料适用性广。

由于氮化硅陶瓷材料具有以上特点，氮化硅陶瓷凹模材料可拉伸各种牌号的黑色金属、有色金属材料，尤其适合不锈钢材料的拉伸。 

（3）氮化硅陶瓷凹模对拉伸设备的要求。

针对氮化硅陶瓷脆性较高，不能承受较大的冲击力的特点，采用氮化硅陶瓷凹模进行拉伸生产时，一般选用压力平稳、冲击力小的液压机或双动拉伸压力机。

4 拉伸凹模材料改为氮化硅陶瓷

由于氮化硅陶瓷材料具有上述优点，选用氮化硅陶瓷材料制造防护壳体各次拉伸组合凹模，设计的第三次拉伸氮化硅陶瓷组合凹模，如图2所示。

图2 第三次拉伸氮化硅陶瓷组合凹模

由于我公司无氮化硅陶瓷模具加工能力，该氮化硅陶瓷组合凹模由任丘市大通硬质合金有限公司制造，其实物如图3所示。

图3 氮化硅陶瓷组合凹模实物

避免了金属材料与氮化硅陶瓷凹模之间由于瞬间高温而出现冷焊粘接现象，制件表面质量无划伤、划痕等缺陷。同时，摩擦系数较小，减小了拉伸力，降低了拉伸设备的吨位，节省了能源，氮化硅陶瓷组合凹模的使用寿命高与硬质合金组合凹模相当。

5 结束语

通过近多年的实际应用，氮化硅陶瓷材料用于不锈钢板材拉伸成形，显著提高工件的外观质量，模具使用寿命显著提高，比冷作模具钢提高寿命