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模具離子氮化哪裡好

發布時間:2022-05-10 18:46:13

① 對模具進行氮化處理有什麼用處

對模具進行氮化處理定義:
是指一種在一定溫度下一定介質中使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。

對模具進行氮化處理作用:
使金屬快速上膜,發生鈍化反應後不容易生銹,提高鋼材有用的性能,如抗磨損,耐摩擦,抗腐蝕和抗疲勞等。

對模具進行氮化處理要求:
氮化熱處理一般溫度大概700度左右(看鋼材),提高型腔型芯及運動件的表面硬度及耐磨性,防腐蝕性,模具一般採用軟氮化工藝。

② 模具氮化和不氮化在性能上有多大差異

模具進行氮化處理可顯著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蝕性能和疲勞性能。由於滲氮溫度較低,一般在500-650~范圍內進行,滲氮時模具芯部沒有發生相變,因此模具滲氮後變形較小。一般熱作模具鋼(凡回火溫度在550-650~的合金工具鋼)都可以在淬火、回火後在低於回火溫度的溫度區內進行滲氮;一般碳鋼和低合金鋼在製作塑料模時也可在調質後的回火溫度下滲氮;一些特殊要求的冷作模具鋼也可在氮化後再進行淬火、回火熱處理。
實踐證明,經氮化處理後的模具使用壽命顯著提高,因此模具氮化處理已經在生產中得到廣泛應用。但是,由於工藝不正確或操作不當,往往造成模具滲氮硬度低、深度淺、硬度不均勻、表面有氧化色、滲氮層不緻密、表面出現網狀和針狀氮化物等缺陷,嚴重影響了模具使用壽命。因此研究模具滲氮層缺陷、分析其產生的原因、探討減少和防止滲氮缺陷產生的工藝措施,對提高模具的產品質量,延長使用壽命具有十分重要的意義。
一、 模具滲氮層硬度偏低
模具滲氮表層硬度偏低將會降低模具的耐磨性能,大大減少滲氮模具的使用壽命。
(1)滲氮模具表層含氮量低。
這是由於滲氮時爐溫偏高或者在滲氮第一階段的氨分解率過高,即爐內氮氣氛過低。
(2)模具預先熱處理後基體硬度太低。
(3)滲氮爐密封不良、漏氣或初用新的滲氮罐。
預防措施
(1)適當降低滲氮溫度,對控溫儀表要經常校正,保持適當的滲氮溫度。
(2)模具裝爐後應緩慢加熱,在滲氮第一階段應適當降低氨分解率。
(3)滲氮爐要密封,對漏氣的馬弗罐應及時更換。新滲氮罐要進行預滲氮,使爐內氨分解率達到平穩。
(4)對因滲氮層含氮量較低的模具可進行一次補充滲氮,其滲氨工藝為:滲氮溫度520℃ ,滲氮時間8~10h,氨分解率控制在20%-30%。

(5)在模具預先熱處理時要適當降低淬火後的火溫度,提高模具的基體硬度。

二、 模具滲氮層淺

模具滲氮層淺將會縮短模具硬化層耐磨壽命。

滲氮模具表面硬度偏低的原因

(1)模具滲氮時間太短、滲氮溫度偏低、滲氮爐有效加熱區的溫度分布不均勻、滲氮過程第一階段氮濃度控制不當(氨分解率過高或過低)等。

(2)模具裝爐前未清除掉油污及裝爐量過多、模具間距太近。

預防措施

(1)要嚴格控制裝爐前模具表面質量、裝爐量、爐內溫差和氮氣氛、滲氮時間和溫度。

(2)加強滲氮爐密封,保證爐內氮氣氛循環正常。並按工藝要求控制氨分解率。

(3)對已經出現滲氮層不足的模具可進行二次滲氮,嚴格按照滲氮第二階段工藝補充滲氮。

硬度不均勻或有軟點的原因

模具滲氮層硬度不均勻或有軟點模具滲氮層不均勻或有軟點將會使模具在使用時性能不穩定,薄弱區域首先磨損較多,造成整個模具的早期損壞失效,嚴重影響模具的使用壽命。

(1)由於滲氮爐上、下不均衡加熱或氣流不通暢,爐內溫度不均勻。

(2)氨氣通入管道局部堵塞,影響爐內氮氣氛;爐內氮氣循環不良。

(3)模具裝前未很好清理表面油污。

(4)滲氮爐內模具裝載太多或爐內模具間距太小、部分有接觸。

預防措施

(1)嚴格控制滲氮爐內上、下區爐溫,使其始終保持在同一溫度區內。

(2)定期清理氨氣進氣管道,保持管道的通暢。

(3)模具裝爐前需用汽油或酒精等脫脂,經過清洗後的模具表面不能有油污或其它臟物。

(4)模具裝筐時,模具間要保持一定距離,嚴防模具工作面接觸和重疊。

(5)爐內氣氛循環要充分,滲氮爐要密封好,對漏氣的馬弗罐應及時更換。

模具滲氮後表面有氧化色

模具滲氮後發生表面氧化不僅影響模具外觀質量,而且影響模具表面的硬度和耐磨性,嚴重影響模具使用壽命。

模具滲氮後表面氧化的原因

(1)氣體滲氮罐漏氣或爐蓋密封不良。

(2)提供氨氣的乾燥裝置中的乾燥劑失效,通入爐中的氨氣含有水分。

(3)滲氮結束後隨爐冷卻時供氧不足造成罐內負壓,吸入空氣造成氧化色。

(4)模具氮化後出爐溫度過高在空氣中氧化。

預防措施

(1)要經常檢查設備,對漏氣的馬弗罐應及時更換,要保持爐蓋密封良好。

(2)氨氣乾燥裝置中的乾燥劑要定期更換。

(3)滲氮後的模具最好採用油冷。對要求嚴格控制變形的模具在滲氮結束冷卻時要繼續提供少量氨氣,避免爐內產生負壓。出爐溫度控制在200't2以下,避免滲氮模具在空氣中氧化。

(4)對已經產生氧化的滲氮模具可在低壓下噴細砂清除,並重新加熱到510'(2左右再進行4h滲氮,滲氮後爐冷至200't2以下出爐。

模具滲氮後變形

要求嚴格控制變形的模具,在滲氮後如產生超差變形將會影響模具的裝配使用,嚴重的會造成模具報廢。

模具滲氮後變形的原因

(1)模具結構設計不合理、形狀復雜等。模具在機械加工後的殘余應力未能很好消除。

(2)氣體滲氮爐內溫度不均勻,模具裝爐後加熱升溫過快或出爐時冷卻速度太快。

(3)因滲氮層比容大而產生的組織應力帶來形狀變化,滲層愈厚影響愈大。因此若工藝參數不當,滲氮溫度過高、時間過長、氮勢過高、產生過厚滲氮層等就會使變形增大。

(4)模具裝爐方法不合理,爐內溫度不均勻、氨氣流不穩不暢等。

預防措施

(1)設計製造模具時應該盡量使模具結構對稱合理,避免厚薄懸殊。

(2)對淬火後的模具應充分進行回火,對機械加工後的模具應進行退火消除應力。

(3)制定合理的滲氮工藝。盡量採用合理的裝爐維普資訊 http://www.cqvip.com,《模具製造》2003.No.6總第23期 65量、較低的滲氮溫度、合適的氮化層深度和氮氣氛。對變形要求較小和形狀復雜的模具應嚴格控制加熱和冷卻速度,升溫速度應低於50aI=/l1,300~C以上每升溫

10oaI=保溫lh;冷卻時要隨爐降溫,出爐溫度應低於2oo℃,並應檢查爐溫,嚴格控制滲氮爐上下區的溫差。

模具滲氮後表層出現網狀及波紋狀、針狀或魚骨狀

氮化物及厚的白色脆性層模具滲氮後表層出現網狀及波紋狀、針狀或魚骨狀氮化物及厚的白色脆性層將會導致模具韌性降低、脆性增加、耐沖擊性能減弱、產生疲勞剝落、耐磨性能降低,大大降低模具的使用壽命。

模具氮化層出現網狀、波紋狀、針狀或魚骨狀缺陷的原因

(1)一些熱處理廠家片面強調提高勞動生產率,在制定工藝文件和實際操作時滲氮溫度過高、升溫加熱和降溫冷卻速度過快;控溫儀表失靈、爐內實際溫度比儀表指示溫度高。如溫度過高時擴散層中的氮化物便聚集長大、彌散度下降、在晶界上形成高氮相的網狀或波紋狀組織。

(2)模具預備熱處理時淬火加熱溫度過高、模具基體晶粒過大。

(3)液氨含水量高,通入氣體滲氮爐中的氨氣含水分。

(4)模具設計製造不合理,有尖角銳邊。

(5)氣體滲氮爐中氨分解率太低即氮勢過高。

(6)預備熱處理時,淬火加熱未在保護氣氛中進行,模具表層脫碳嚴重,在滲氮後極易出現針狀、魚骨狀氮化物。

預防措施

(1)正確制定模具氮化處理工藝,氮化溫度選擇在500~580~C,一般不要超過580~C,並定期對控溫儀表進行校正,升溫加熱速度不宜過快。

(2)模具預備熱處理的淬火加熱溫度不宜過高,以免模具材料內部組織中馬氏體晶粒過大;加熱應在保護氣氛中進行,避免模具氧化脫碳;調質件應在機械加工中把脫碳層切除掉。

(3)氨氣要經過乾燥裝置再通入滲氮爐中,乾燥劑要定期更換。

(4)模具設計製造時應盡量避免銳角尖邊。

(5)嚴格控制滲氮爐中的氨分解率,不應使爐中氮勢過高。

(6)對已經產生網狀及波紋狀氮化物的模具可在540%左右的爐中進行10~15h的擴散處理, 以便有消除模具氮化層中的網狀及波紋狀氮化物。

模具滲氮層不緻密、抗蝕性差

模具如在潮濕或鹼性工作環境中工作,還應具有一定的抗蝕性。有抗蝕要求的模具如因滲氮層不緻密而導致抗蝕性差將會使模具在使用時發生銹蝕,使模具早期失效,影響模具的使用壽命。

模具滲氮層不緻密原因

(1)模具氮化前表面粗糙度大。

(2)模具裝爐前表面有銹蝕,影響滲氮層質量。

(3)氣體滲氮爐內氨分解率過高,模具滲氮層表面氮濃度太低。

(4)在一定的溫度下,滲氮時間太短,模具滲氮層滲氮不足。

預防措施

(1)為了保證抗蝕滲氮層的質量,零件應預先進行正火或調質處理,模具表面的粗糙度要小,其抗蝕性能才會愈好。

(2)模具滲氮裝爐前應仔細清理其表面,不得有銹蝕存在。

(3)模具滲氮時應採用合適的氨分解率,合理的滲氮時間,滲氮後應快冷。

(4)對滲氮層不緻密的模具把其表面清理干凈後嚴格按照氣體滲氮工藝規則再進行一次滲氮。

③ 離子氮化和氣體氮化相比哪種工藝更好

說說離子氮化與氣體氮化相比的優缺點,其缺點就是氣體氮化的優點: 1. 滲氮速度快,生產周期短。淺層滲氮時的速度比氣體滲氮速度快2~4倍; 2. 離子滲氮層的組織和結構具有可控性。離子滲氮時,可以通過改變濺射速率和真空爐內的氣體成分來控制滲氮層的結構和表面的相成分,是指獲得純擴散層、單一的ε相或γ「相,保持硬、韌性。離子滲氮過程中有時也會出現ε+γ「的混合相,但一般不超過8μm; 3. 離子滲氮的變形量小,表面光潔,易於實現局部滲氮; 4. 無公害,節約能源和氣源,改善了工人工作環境勞動條件; 5.離子滲氮設備較復雜,操作要求嚴格,有些技術問題進一步研究解決。

④ 為什麼模具氮化熱處理可以用光中氮化來解決,表面硬度有1200hv,深度很

你好,因為光中氮化是近年來的最新工藝,他有效解決了模具鋼的氮化問題,表面硬度高,深度可以控制,耐磨層均勻,而且工件不變形,已經完全取代離子氮化,qpq,氣體氮化等等,而且在不銹鋼行業也是一枝獨秀。請採納我,謝謝

⑤ 對於H13鋼和3CR2W8V鋼採用什麼氮化方式較好

3Cr2W8V熱作模具鋼,是常用的壓鑄模具鋼,有較高的強度和硬度、耐冷熱疲勞性良好,且有較好的淬透性,但其韌性和塑性較差。適用製作高溫、高應力下,不受沖擊負荷的凸模、凹模,如壓鑄模、熱擠壓模、精鍛模、有色金屬成型模等。

3Cr2W8V屬於國標工模具鋼,執行標准:GB/T 1299-2014



3Cr2W8V化學成分
C0.30~0.40
Si≤0.40
Mn≤0.40
Cr2.20~2.70
W7.50~9.00
V0.20~0.50
p≤0.030
S≤0.030
3Cr2W8V硬度 :退火,255~207HB,壓痕直徑3.8~4.2mm

3Cr2W8V熱處理:

3Cr2W8V鋼屬於中碳高合金鋼,它具有很高的韌性和良好的導熱性,鋼中較高的含鎢量,使鋼的回火穩定性提高,並在回火過程中析出碳化物造成二次硬化,因此3Cr2W8V鋼的紅硬性也較好。此外,鋼中含有的鉻和釩還能提高鋼的耐磨性和耐腐蝕性。

3Cr2W8V鋼的臨界點:Ac820~830℃,Ar790℃Acm1100℃。

(1)鍛造

3Cr2W8V鋼的鍛造規范如下:加熱溫度:1130~1160℃;始鍛溫度:1080~1120℃;終鍛溫度:850~900℃;冷卻方法:先空冷至Ar附近,然後緩冷。

(2)退火

3Cr2W8V鋼鍛造後必須進行退火處理,其目的在於均勻組織、降低硬度,以便於切削加工。因為此鋼實際上屬於過共析鋼類型,所以一般採用等溫球化退火。退火後,組織由球狀珠光體和少量粒狀碳化物組成。其硬度為HB207~255。

(3)淬火與回火

3Cr2W8V鋼的淬火溫度一般選擇1050~1100℃,理由是過高的淬火溫度,將導致沖擊韌性下降,近年來試驗結果表明,提高淬火溫度至1100~1150℃,可使3Cr2W8V鋼的回火穩定性、回火後的硬度、紅硬性、高溫沖擊韌性、斷裂韌性、室溫和高溫強度等均獲得較顯著的改善。這對3Cr2W8V鋼製造承受沖擊負荷不大、工作溫度較高的熱擠壓模以及壓鑄模是十分有利的,其使用壽命都有一定程度的提高。根據金相組織的觀察,在低於1150℃溫度淬火,晶粒的長大不嚴重,淬火溫度高於1175℃時,才出現粗大的馬氏體組織。所以,3Cr2W8V鋼的淬火溫度最高選擇到1150℃為宜。

3Cr2W8V鋼的加熱,和其它高合金鋼一樣,應採用預熱或緩慢加熱,以減小熱應力,小模具可以不預熱,形狀復雜和大的模具,應進行兩次預熱。

3Cr2W8V鋼的淬透性很好,一般在140~160℃的熱油或空氣中冷卻即可;對尺寸小,形狀稍復雜的模具,可採用550~600℃的鹽浴中一次分級而後空冷的淬火工藝(15~18秒/毫米);對形狀復雜,要求變形小的模具,可採用先在830~850℃進行第一次分級(預冷),再在450~550℃進行第二次分級,然後在空氣中冷卻;如模具形狀特別復雜,採用分級淬火還不能達到要求時,則可以採用等溫淬火,如在400℃進行貝氏體等溫淬火。3Cr2W8V鋼淬火冷卻時不要冷至室溫,在冷至100~150℃時即直接轉入回火爐,以鹼少裂紋的形成

用途:常用的壓鑄模具鋼。碳含量較低,有較高韌性和良好的導熱性;同時,含有較多的碳化物形成元素鉻、鎢、釩,相變溫度提高,使鋼有高的高溫強度、硬度和良好的耐熱疲勞性;淬透。適於製造高溫、高應力,但不受沖擊負荷的壓鑄銅、鋁、鎂合金用附模、型芯、澆口套、分流釘、高應力壓臘、熱剪切刀、熱頂鍛模、平鍛機凸凹模、鑲塊等。

⑥ 適合氮化的材料

含鋁元素的低合金鋼(標准滲氮鋼)
含鉻元素的中碳低合金鋼 SAE 4100,4300,5100,6100,8600,8700,9800系。
熱作模具鋼(含約5%之鉻) SAE H11 (SKD – 61)H12,H13
肥粒鐵及麻田散鐵系不銹鋼 SAE 400系
奧斯田鐵系不銹鋼 SAE 300系
析出硬化型不銹鋼 17 - 4PH,17 – 7PH,A – 286等
不銹鋼、鈦、鈷等

關於變形:
氣體氮化500~550度
液體氮化560~600度
離子氮化350度
我認為離子氮化變形最小。

⑦ 模具氮化與鍍鉻那個更好

一般是氮化好。
模具氮化後氮化層比較耐用,使用一百萬次後都沒見過氮化層脫落。
鍍硬鉻的鍍層比較容易脫落,一般幾萬次就會脫落,要退鉻重鍍。退鉻四次後就很難再鍍。
一般鍍鉻處理是模具做好後在生產過程中發現達不到要求才用的應急處理方案。

⑧ h13模具鋼跟38crmoal哪種耐腐蝕

38CrMoAl合金結構鋼主要用在耐磨性方面。

38CrMoAl特性:

38CrMoAl鋼是Cr-Mo-Al系列的合金結構鋼,是一種氮化鋼(滲氮鋼),也屬超高強度鋼。38CrMoAl鋼主要用於氣體滲氮,也適用於離子滲氮和軟滲氮,鋼中的鋁Al元素是提高氮化層硬度的主要合金元素,它與氮形成高度彌散的氮化鋁(AlN),其硬度極高。由於鋁Al、鉬Mo、鉻Cr的共同作用38CrMoAl鋼氮化後的表面硬度可達1100~1200HV,且組織穩定性良好(可在500℃以下使用);同時,它們還可細化晶粒和提高鋼的強度及淬透性。此外,少量的鉬Mo還能提高鋼的熱穩定性,消除鋼在氮化溫度下長期保溫和在隨後的緩冷時所產生的回火脆性。

雖然38CrMoAl鋼具有高的抗疲勞強度和耐磨性,但淬透性並不高,只能淬透50mm厚的尺寸。另外冷變形塑性低,焊接性能差點。38CrMoAl鋼經調質處理後,可得到回火索氏體組織,表面氮化時,其中的鐵素體組織易溶解大量的氮,形成硬度極高的鐵的氮化物和鋁的氮化物,增強鋼表面化的疲勞強度、表面硬度、耐磨性、耐蝕性、耐熱性以及抗咬合性。氮化後一般不需淬火處理,故不存在淬火變形問題。

38CrMoAl化學成分:

碳C:0.35%~0.42%;

硅Si:0.20%~0.45%;

錳Mn:0.30%~0.60%;

硫S:允許殘余含量≤0.035

磷P:允許殘余含量≤0.035

鉻Cr:1.35%~1.65%;

鎳Ni:允許殘余含量≤0.030

銅Cu:允許殘余含量≤0.030

鉬Mo:0.15%~0.25%;

鋁Al:0.70%~1.10%。

38CrMoAl執行標准:

GB /T 3077-2015

38CrMoAl熱處理規范:

淬火940℃,水冷、油冷;回火640℃,水冷、油冷。

38CrMoAl力學性能:

抗拉強度 σb (MPa):≥980

屈服強度 σs (MPa):≥835

伸長率 δ5 (%):≥14

斷面收縮率ψ(%):≥50;

沖擊功Akv (J):≥71;

38CrMoAl應用:

主要用於熱處理後尺寸精確的氮化零件,或各種受沖擊負荷不大而耐磨性高的氮化零件,如鏜桿、磨床主軸、自動車床主軸、蝸桿、精密絲桿、精密齒輪、高壓閥門、閥桿、量規、樣板、滾子、仿模、氣缸體、壓縮機活塞桿,汽輪機上的調速器、轉動套、固定套,橡膠及塑料擠壓機上的各種耐磨件等。

38CrMoAl主要規格:

38CrMoAl圓棒、38CrMoAl軋棒、38CrMoAl鍛棒、38CrMoAl鍛件、38CrMoAl板、38CrMoAl鍛環

⑨ 鹽浴滲氮比離子滲氮和氣體氮化好在什麼地方為什麼進口的耐磨損機械零件都會採用QPQ滲氮

QPQ是低溫液體碳氮共滲。它比離子氮化。氣體氮化速度快,成本低,比脆性小。

⑩ 為什麼模具氮化熱處理可以用光中氮化來解決,表面硬度有1200hv,深度很

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