模具材料的渗碳和渗氮表面处理工艺(模具材料与使用寿命 免费编辑 添加义项名)

2022-10-02

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本文导读目录：

1、模具材料的渗碳和渗氮表面处理工艺

2、模具材料与使用寿命 免费编辑 添加义项名

3、台州好的铝压铸模具材料

模具材料的渗碳和渗氮表面处理工艺

　　渗碳工件实际上应看作是一种表面与中心含量相差悬殊的复合材料。

　　渗碳只能改变工件表面的含碳量，而其表面以及心部的最终强化，则必须经过适当的热处理才能实现。

　　淬火的目的是，使在表面形成高碳马氏体或高碳马氏体和细粒状碳化物组织。

　　(1)渗碳前的预处理正火，目的是改善材料原始组织、减少带状、消除魏氏组织，使表面粗糙度变细，消除材料流线不合理状态。

　　正火工艺：用860-980℃空冷、179-217HBS。

　　(2)渗碳后需进行机械加工的工件，硬度不应高于30HRC。

　　(3)对于有薄壁沟槽的渗碳淬火零件，薄壁沟槽处不能先于渗碳之前加工。

　　在不需要渗碳的部位预先留出一定的加工余量，其留量比渗碳层深度大一倍以上。

　　在不需渗碳的部位电镀一层0.02-0.04mm的铜，铜层要致密，不得暴露原金属。

　　使氮原子渗入钢的表面，形成富氮硬化层的一种化学热处理工艺。

　　与渗碳相比，渗氮处理后的零件具有高硬度和耐磨性、高疲劳强度、较高抗咬合、较高抗蚀性。

　　渗氮过程在钢的相变温度以下(450-600℃)进行，因而变形小，体积稍有胀大。

　　缺点是周期长(一般气体渗氮工艺的渗氮时间长达数10h到100h)、成本高、渗层薄(一般为0.5mm左右)而脆，不能承受太大的接触应力和冲击载荷。

　　但我们只将那些适用可渗氮处理并能获得满意效果的钢才称为渗氮用钢。

　　凡含有Cr、Mo、V、Ti、Al等元素的低、中碳合金结构钢、工具钢、不锈钢(不锈钢渗氮前需去除工件表面的钝化膜，对不锈钢、耐热钢可直接用离子氮化方法处理)、球墨铸铁等均可进行渗氮。

　　渗氮后的零件虽然具有高硬度、高耐磨性和高的疲劳强度，但只是表面很薄的一层(铬钼铝钢于500-540℃，经35-65h渗氮层深只达0.3-0.65mm)。

　　必须有强而韧的心部组织作为渗氮层的坚实基底，才能发挥渗氮的最大作用。

　　总的来看，大部分渗氮零件是在有摩擦和复杂的动载荷条件下工作的，不论表面和心部的性能都要求很高。

　　如果用碳钢进行渗氮，形成的Fe4N和Fe2N较不稳定。

　　温度稍高，就容易聚集粗化，表面不可能得到更高的硬度，并且，其心部也不能具有更高的强度和韧性。

　　为了在表面得到高硬度和高耐磨性，同时获得强而韧的心部组织，必须向钢中加入一方面能与氮形成稳定氮化物，另外还能强化心部的合金元素，如Al、Ti、V、W、Mo、Cr等，均能和氮形成稳定的化合物，其中，Cr、W、Mo、V还可以改善钢的组织，提高钢的强度和韧性。

　　目前，专门用于渗氮的钢种是38CrMoAlA，其中，铝与氮有极大的亲和力，是形成氮化物提高渗氮层强度的主要合金元素。

　　AlN很稳定，到约1000℃的温度在钢中不发生溶解。

　　由于铝的作用使钢具有良好的渗氮性能，此钢经过渗氮，表面硬度高达1100-1200HV(相当67-72HRC)。

　　38CrMoAlA钢脱碳倾向严重，各道工序必须留有较大的加工余量。

　　对高硬度、高耐磨性要求的氮化件，不宜选用碳钢和一般合金钢。

　　对以提高抗蚀性能为主的氮化件，可选用碳钢和一般合金钢。

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台州好的铝压铸模具材料

　　压铸模具热处理方法：1、淬火设备为高压高流坦率空气淬炉。

　　(1)淬火前：选用热平衡法，进步模具加热和冷却的全体一致性。

　　对但凡影响到这一点的薄壁孔、沟槽、型腔等，都要进行填充、封堵，尽量做到模具能均衡加热和冷却；还，注重装炉方法，避免压铸模在高温时因自重而惹起的变形。

　　(2)模具的加热：在加热过程中要缓慢加热(用200℃／h升温)，并选用两级预热方法，避免疾速升温形成模具内、外温差过大，惹起过大的热应力，还减小相变应力。

　　(3)淬火冷却：选用预冷方法，并经过调压与风速，有用的操控冷却速度，使之比较大极限地实现理想冷却。

　　即：预冷到850℃后，增大冷却速度，疾速经过“C”曲线鼻部，模温在500℃以下则逐步下降冷却速度，到Ms点以下则选用近似等温转变的冷却方法，以比较大极限地削减淬火变形。

　　模具冷却到约150℃时，封闭冷却风机，让模具天然冷却。

　　(4)淬火温度与保温工夫：要选用下限淬火加热温度，均热工夫不宜过短或过长，普通由壁厚和硬度来断定均热工夫。

　　如果模温太高，很容易就会使模芯表面早早出现龟裂纹。

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