表面强化(hua)处(chu)理方(fang)法(fa)很(hen)多,主要(yao)有渗碳(tan)、渗氮(dan)、渗硫、渗硼、氮(dan)碳(tan)共渗、渗金属等(deng)。采(cai)用不同的表面强化(hua)处(chu)理工(gong)艺(yi),可使模(mo)具使用寿命(ming)提高几倍甚(shen)至于几十倍,近几年又出现了一些表面强化(hua)工(gong)艺(yi),本文着重四个方(fang)面介绍,供(gong)同行参考。

1.离(li)子(zi)渗(shen)(shen)(shen)(shen)氮,为了提高模(mo)具的(de)抗蚀性、耐磨性、抗热(re)疲劳和(he)(he)防粘附性能,可采用离(li)子(zi)渗(shen)(shen)(shen)(shen)氮。离(li)子(zi)渗(shen)(shen)(shen)(shen)氮的(de)突出(chu)优点是显著地缩短了渗(shen)(shen)(shen)(shen)氮时间(jian),可通过不同(tong)气体组份调节控制渗(shen)(shen)(shen)(shen)层(ceng)组织,降(jiang)低了渗(shen)(shen)(shen)(shen)氮层(ceng)的(de)表面脆性,变形(xing)小,渗(shen)(shen)(shen)(shen)层(ceng)硬度(du)分布曲线(xian)较平稳,不易产生剥落和(he)(he)热(re)疲劳。可渗(shen)(shen)(shen)(shen)的(de)基体材料比气体渗(shen)(shen)(shen)(shen)氮广,无(wu)毒,不会爆炸,生产安全,但(dan)对形(xing)状复杂模(mo)具,难以获得均(jun)匀的(de)加热(re)和(he)(he)均(jun)匀的(de)渗(shen)(shen)(shen)(shen)层(ceng),且渗(shen)(shen)(shen)(shen)层(ceng)较浅,过渡(du)层(ceng)较陡,温度(du)测定及(ji)温度(du)均(jun)匀性仍(reng)有待(dai)于(yu)解决。

离子渗氮温度以450~520℃为(wei)宜(yi),经(jing)处理6~9h后,渗(shen)氮(dan)(dan)层(ceng)深约0.2~0.3mm。温度过低(di),渗(shen)层(ceng)太薄;温度过高(gao),则表层(ceng)易出现(xian)疏(shu)松(song)层(ceng),降低(di)抗(kang)粘模(mo)能力。离子(zi)渗(shen)氮(dan)(dan)其渗(shen)层(ceng)厚度以0.2~0.3mm为(wei)宜(yi)。磨损后的离子(zi)渗(shen)氮(dan)(dan)模(mo)具(ju),经(jing)修复和再次离子(zi)渗(shen)氮(dan)(dan)后,可投入使用(yong),从而(er)可大(da)大(da)地提高(gao)模(mo)具(ju)的总使用(yong)寿命。

2.氮碳(tan)共渗,氮碳(tan)共渗工艺温度较(jiao)低(560~570℃),变形(xing)量小,经处理(li)(li)的(de)模(mo)(mo)(mo)具钢(gang)表面硬(ying)度(du)高达900~1000HV,耐磨性好,耐蚀性强,有(you)较高的(de)高温硬(ying)度(du),可(ke)用(yong)于(yu)压铸模(mo)(mo)(mo)、冷镦模(mo)(mo)(mo)、冷挤(ji)模(mo)(mo)(mo)、热挤(ji)模(mo)(mo)(mo)、高速锻模(mo)(mo)(mo)及塑料模(mo)(mo)(mo),分别可(ke)提(ti)高使用(yong)寿命(ming)1~9倍。但气体(ti)氮碳共渗后常发生变形(xing),膨胀量占(zhan)化合物厚度(du)的(de)25%左右,不宜用(yong)于(yu)精密模(mo)(mo)(mo)具。处理(li)(li)前必经去退火和消除(chu)残余。

例如:Cr12MoV钢(gang)(gang)制(zhi)钢(gang)(gang)板弹簧孔(kong)冲(chong)孔(kong)凹模(mo),经气体氮碳共渗和盐浴渗钒处理(li)后,可使模(mo)具寿(shou)命(ming)提高3倍(bei)。又如:60Si2钢(gang)(gang)制(zhi)冷镦螺(luo)钉冲(chong)头(tou),采用预先(xian)渗氮、短时(shi)碳氮共渗、直(zhi)接淬(cui)油、低温淬(cui)火及较(jiao)高温度(du)回火处理(li)工艺,可改(gai)善心部韧性,提高冷镦冲(chong)头(tou)寿(shou)命(ming)2倍(bei)以上。

3.碳氮硼(peng)三元共(gong)渗(shen),三元共(gong)渗(shen)可在(zai)渗(shen)氮炉中进行(xing),渗(shen)剂(ji)为(wei)含硼(peng)有机渗(shen)剂(ji)和(he)氨(an),其比例为(wei)1∶7,共(gong)渗温(wen)度为(wei)600℃,共(gong)渗时间4h,共(gong)渗层(ceng)化合物层(ceng)厚3~4μm,扩(kuo)散层(ceng)深度(du)0.23mm,表(biao)面硬度(du)为(wei)HV011050。经共(gong)渗处理后(hou)模具(ju)的寿命显著提高。