表面(mian)強化(hua)(hua)處理方法很(hen)多(duo),主(zhu)要有(you)滲(shen)(shen)碳(tan)、滲(shen)(shen)氮(dan)(dan)、滲(shen)(shen)硫、滲(shen)(shen)硼(peng)、氮(dan)(dan)碳(tan)共滲(shen)(shen)、滲(shen)(shen)金屬等。采用(yong)不同的表面(mian)強化(hua)(hua)處理工藝,可使模具使用(yong)壽命提高(gao)幾倍甚(shen)至于幾十倍,近(jin)幾年又出現了一些表面(mian)強化(hua)(hua)工藝,本文著重四個方面(mian)介紹,供(gong)同行參(can)考。

1.離(li)子滲氮,為了提高(gao)模具的(de)抗(kang)蝕(shi)性(xing)、耐磨性(xing)、抗(kang)熱(re)疲勞和防粘附性(xing)能(neng),可采用離(li)子滲氮。離(li)子滲氮的(de)突出優點是(shi)顯(xian)著地縮短了滲氮時間,可通(tong)過不同氣(qi)體(ti)(ti)組(zu)份調節控制滲層(ceng)組(zu)織,降(jiang)低了滲氮層(ceng)的(de)表面脆(cui)性(xing),變形小,滲層(ceng)硬(ying)度分布曲線(xian)較平穩,不易產生剝落(luo)和熱(re)疲勞。可滲的(de)基體(ti)(ti)材(cai)料比氣(qi)體(ti)(ti)滲氮廣,無毒,不會(hui)爆炸,生產安(an)全,但對(dui)形狀復雜(za)模具,難以(yi)獲得均勻的(de)加熱(re)和均勻的(de)滲層(ceng),且滲層(ceng)較淺,過渡(du)層(ceng)較陡,溫度測定及溫度均勻性(xing)仍有待于(yu)解決。

離子(zi)滲氮溫(wen)度(du)以450~520℃為宜(yi),經(jing)處理(li)6~9h后(hou),滲(shen)氮層(ceng)深約0.2~0.3mm。溫度(du)過低,滲(shen)層(ceng)太薄(bo);溫度(du)過高,則表(biao)層(ceng)易(yi)出現疏松層(ceng),降低抗粘(zhan)模(mo)能力。離(li)子(zi)滲(shen)氮其滲(shen)層(ceng)厚度(du)以0.2~0.3mm為宜(yi)。磨損后(hou)的離(li)子(zi)滲(shen)氮模(mo)具,經(jing)修復和再次離(li)子(zi)滲(shen)氮后(hou),可投(tou)入使(shi)用,從而可大大地(di)提(ti)高模(mo)具的總使(shi)用壽命。

2.氮(dan)碳共滲(shen),氮(dan)碳共滲(shen)工藝溫度較低(560~570℃),變形(xing)量小,經處理的(de)模(mo)(mo)(mo)具鋼表面硬(ying)度(du)高(gao)(gao)達900~1000HV,耐磨性好(hao),耐蝕性強,有較高(gao)(gao)的(de)高(gao)(gao)溫硬(ying)度(du),可用(yong)于壓鑄模(mo)(mo)(mo)、冷鐓模(mo)(mo)(mo)、冷擠模(mo)(mo)(mo)、熱擠模(mo)(mo)(mo)、高(gao)(gao)速鍛模(mo)(mo)(mo)及塑(su)料模(mo)(mo)(mo),分別(bie)可提高(gao)(gao)使用(yong)壽命1~9倍。但氣體氮碳共滲(shen)后(hou)常發生變形(xing),膨脹量占(zhan)化合物厚度(du)的(de)25%左右,不(bu)宜用(yong)于精(jing)密模(mo)(mo)(mo)具。處理前必經去退火和消(xiao)除殘余。

例如(ru):Cr12MoV鋼(gang)制鋼(gang)板彈(dan)簧孔沖(chong)孔凹(ao)模,經氣體氮碳(tan)(tan)共滲和鹽浴(yu)滲釩處理后(hou),可(ke)使模具壽命(ming)提高(gao)3倍(bei)。又如(ru):60Si2鋼(gang)制冷鐓(dui)螺釘(ding)沖(chong)頭(tou),采用預先滲氮、短時碳(tan)(tan)氮共滲、直接(jie)淬(cui)油、低溫淬(cui)火及較高(gao)溫度回(hui)火處理工(gong)藝,可(ke)改(gai)善心(xin)部韌性,提高(gao)冷鐓(dui)沖(chong)頭(tou)壽命(ming)2倍(bei)以上。

3.碳氮硼三元(yuan)共滲(shen)(shen),三元(yuan)共滲(shen)(shen)可在滲(shen)(shen)氮爐(lu)中進行(xing),滲(shen)(shen)劑為(wei)含硼有機(ji)滲(shen)(shen)劑和氨(an),其比例(li)為(wei)1∶7,共滲溫度為600℃,共(gong)滲時間4h,共(gong)滲層(ceng)化合物層(ceng)厚3~4μm,擴散(san)層(ceng)深(shen)度(du)0.23mm,表面硬度(du)為HV011050。經共(gong)滲處理后模具的壽命顯著提高(gao)。