表面(mian)强化(hua)处理(li)方法(fa)很(hen)多(duo),主要有(you)渗(shen)碳、渗(shen)氮、渗(shen)硫、渗(shen)硼、氮碳共渗(shen)、渗(shen)金属(shu)等。采用不同(tong)的表面(mian)强化(hua)处理(li)工(gong)艺,可使模具使用寿命提高几倍甚至于几十倍,近几年又出现了(le)一(yi)些表面(mian)强化(hua)工(gong)艺,本(ben)文着重四个方面(mian)介绍,供同(tong)行参考。

1.离子(zi)渗(shen)(shen)(shen)氮(dan),为了(le)提(ti)高模具的(de)抗蚀性(xing)、耐磨性(xing)、抗热疲(pi)劳和(he)防粘附性(xing)能(neng),可(ke)采用离子(zi)渗(shen)(shen)(shen)氮(dan)。离子(zi)渗(shen)(shen)(shen)氮(dan)的(de)突出优(you)点是显(xian)著地缩短了(le)渗(shen)(shen)(shen)氮(dan)时间,可(ke)通(tong)过不同气体(ti)组份调节控制渗(shen)(shen)(shen)层(ceng)组织,降(jiang)低了(le)渗(shen)(shen)(shen)氮(dan)层(ceng)的(de)表(biao)面脆性(xing),变形小(xiao),渗(shen)(shen)(shen)层(ceng)硬度分(fen)布曲线较(jiao)平稳(wen),不易产(chan)生剥落和(he)热疲(pi)劳。可(ke)渗(shen)(shen)(shen)的(de)基体(ti)材料比气体(ti)渗(shen)(shen)(shen)氮(dan)广,无(wu)毒(du),不会爆炸(zha),生产(chan)安全,但(dan)对形状复杂模具,难以获得均(jun)匀(yun)的(de)加热和(he)均(jun)匀(yun)的(de)渗(shen)(shen)(shen)层(ceng),且渗(shen)(shen)(shen)层(ceng)较(jiao)浅,过渡层(ceng)较(jiao)陡,温(wen)度测定及温(wen)度均(jun)匀(yun)性(xing)仍(reng)有待于解决。

离子渗氮温度以450~520℃为(wei)宜(yi),经处理(li)6~9h后(hou)(hou),渗(shen)(shen)氮(dan)层(ceng)深约0.2~0.3mm。温度(du)过低,渗(shen)(shen)层(ceng)太(tai)薄;温度(du)过高,则(ze)表层(ceng)易出现疏(shu)松层(ceng),降低抗粘模能力。离(li)(li)子(zi)(zi)渗(shen)(shen)氮(dan)其渗(shen)(shen)层(ceng)厚度(du)以(yi)0.2~0.3mm为(wei)宜(yi)。磨损后(hou)(hou)的离(li)(li)子(zi)(zi)渗(shen)(shen)氮(dan)模具(ju),经修(xiu)复(fu)和再次离(li)(li)子(zi)(zi)渗(shen)(shen)氮(dan)后(hou)(hou),可投入(ru)使用,从(cong)而可大大地提高模具(ju)的总使用寿命。

2.氮碳共(gong)渗(shen),氮碳共(gong)渗(shen)工艺温度较低(560~570℃),变(bian)形量小,经(jing)处(chu)理的模(mo)(mo)具(ju)钢(gang)表面硬度高(gao)达900~1000HV,耐磨性好(hao),耐蚀(shi)性强,有较高(gao)的高(gao)温硬度,可用于压铸模(mo)(mo)、冷(leng)镦模(mo)(mo)、冷(leng)挤模(mo)(mo)、热挤模(mo)(mo)、高(gao)速(su)锻模(mo)(mo)及(ji)塑料(liao)模(mo)(mo),分别(bie)可提(ti)高(gao)使用寿(shou)命1~9倍。但气体氮(dan)碳共渗后常发生变(bian)形,膨胀量占化合(he)物厚度的25%左右,不宜(yi)用于精(jing)密模(mo)(mo)具(ju)。处(chu)理前必经(jing)去退火和消除残余。

例如:Cr12MoV钢制钢板弹(dan)簧孔冲(chong)(chong)孔凹模,经气体氮碳共(gong)渗(shen)和盐浴渗(shen)钒处理后,可(ke)使模具寿命提高(gao)3倍(bei)。又如:60Si2钢制冷镦螺(luo)钉冲(chong)(chong)头,采(cai)用预先(xian)渗(shen)氮、短(duan)时碳氮共(gong)渗(shen)、直接淬(cui)油、低温淬(cui)火及较高(gao)温度(du)回火处理工艺,可(ke)改善心(xin)部韧性,提高(gao)冷镦冲(chong)(chong)头寿命2倍(bei)以上。

3.碳(tan)氮硼(peng)三元(yuan)(yuan)共渗,三元(yuan)(yuan)共渗可在(zai)渗氮炉中(zhong)进行,渗剂(ji)为(wei)含硼(peng)有机渗剂(ji)和氨,其比例(li)为(wei)1∶7,共渗温度(du)为600℃,共渗时间(jian)4h,共渗层(ceng)化(hua)合(he)物层(ceng)厚3~4μm,扩散层(ceng)深(shen)度0.23mm,表面(mian)硬度为HV011050。经共渗处理后模具的寿命显著提高。