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滲碳和碳氮共滲
滲碳工藝應(yīng)用于冷、熱作和塑料模具表面強化中,都能提高模具壽命。如3Cr2W8V鋼制的壓鑄模具,先滲碳、再經(jīng)1140~1150℃淬火,550℃回火兩次,表面硬度可達HRC56~61,使壓鑄有色金屬及其合金的模具壽命提高1.8~3.0倍。進行滲碳處理時,主要的工藝方法有固體粉末滲碳、氣體滲碳、以及真空滲碳、離子滲碳和在滲碳氣氛中加入氮元素形成的碳氮共滲等。其中,真空滲碳和離子滲碳則是近20年來發(fā)展起來的技術(shù),該技術(shù)具有滲速快、滲層均勻、碳濃度梯度平緩以及工件變形小等特點,將會在模具表面尤其是精密模具表面處理中發(fā)揮越來越重要的作用。
滲氮及有關(guān)的低溫?zé)釘U滲技術(shù)
這一類型中包括滲氮、離子滲氮、碳氮共滲、氧氮共滲、硫氮共滲以及硫碳氮、氧氮硫三元共滲等方法。這些方法處理工藝簡便、適應(yīng)性強、擴滲溫度較低(一般為480~600℃)、工件變形小,尤其適應(yīng)精密模具的表面強化,而且氮化層硬度高、耐磨性好,有較好的抗粘模性能。
3Cr2W8V鋼壓鑄模具,經(jīng)調(diào)質(zhì)、520~540℃氮化后,使用壽命較不氮化的模具提高2~3倍。美國用H13鋼制作的壓鑄模具,不少都要進行氮化處理,且以滲氮代替一次回火,表面硬度高達HRC65~70,而模具心部硬度較低、韌性好,從而獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。氮化工藝是壓鑄模具表面處理常用的工藝,但當?shù)瘜映霈F(xiàn)薄而脆的白亮層時,無法抵抗交變熱應(yīng)力的作用,極易產(chǎn)生微裂紋,降低熱疲勞抗力。因此,在氮化過程中,要嚴格控制工藝,避免脆性層的產(chǎn)生。
最近,國外提出采用二次和多次滲氮工藝。采用反復(fù)滲氮的辦法可以分解容易在服役過程中產(chǎn)生微裂紋的氮化物白亮層,增加滲氮層厚度,并同時使模具表面存在很厚的殘余應(yīng)力層,使模具的壽命得以明顯提高。此外還有采用鹽浴碳氮共滲和鹽浴硫氮碳共滲等方法。這些工藝在國外應(yīng)用較為廣泛,在國內(nèi)較少見。如TFI+ABI工藝,是在鹽浴氮碳共滲后再于堿性氧化性鹽浴中浸漬。工件表面發(fā)生氧化,呈黑色,其耐磨性、耐蝕性、耐熱性均得到了改善。經(jīng)此方法處理的鋁合金壓鑄模具壽命提高數(shù)百小時。再如法國開發(fā)的硫氮碳共滲后進行氮化處理的oxynit工藝,應(yīng)用于有色金屬壓鑄模具則更具特點。
壓鑄展-鑄造展-2015第十六屆廣州國際壓鑄、鑄造及工業(yè)爐展覽會-中國最受關(guān)注的壓鑄鑄造展會-巨浪展覽-The 16th
Guangzhou Die-casting, Foundry & Industry Furnace Exhibition
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