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使模具表面變硬怎麼辦

發布時間:2025-10-20 02:12:38

Ⅰ 增加模具鋼表面耐磨性的方法有哪些請詳細說明,先謝謝了。

1、滲碳:是機械製造中最古老、最常用的一種化學熱處理工藝。它是滲碳介質在工件表面產生的活性碳原子,經過表面吸收和擴散將碳滲入低碳合金鋼工件的表層,是其達到共析或略高於共析成分的含碳量,以便將工件經淬火和低溫回火後,使表面的硬度、強度,特別是疲勞強度和耐磨性較心部有顯著的提高,而心部仍然有良好的韌性。根據滲碳劑的狀態不同,滲碳方法可分三類,即固體滲碳,氣體滲碳和液體滲碳,但液體滲碳常含有鹽,有劇毒。對於形狀復雜的工件,滲碳和淬火後清洗困難,基本不被採用。
固體滲碳:是把低碳工件埋在固體滲碳劑中,裝箱密封,加熱到930℃左右,保溫一定時間,使工件表層增碳的方法,這種方法除有滲劑來源廣泛、操作簡便、無需專用設備等優點外,由於滲碳後的空冷是在原滲劑保護下進行的,這樣避免了高溫出箱後與空氣接觸而造成滲層表面氧化脫碳,這些是氣體滲碳等方法不具備的特點。對於單件、小批量生產的模具零件,固體滲碳法是一種簡便易行的方法但與氣體滲碳相比,有工件透燒時間長、滲碳速度慢、勞動強度大、不易控制滲碳質量等缺點,因此在有條件的工廠,固體滲碳已逐漸被氣體滲碳所取代。
氣體滲碳:氣體滲碳所用的滲碳劑有兩大類:一類是碳氫化合物有機液體,如煤油、苯、醇等,它們在滲爐內的高溫下發生分解,析出活性碳原子;另一類是氣態介質,如天然氣、城市煤氣等。後者成分穩定,便於控制。當用煤油、苯、醇等做氣體碳劑時,是把這種液體直接滴入滲碳爐中,並用滴入速度來控制氣氛碳勢。為了加速滲碳劑的流通和攪動,避免死角,是滲碳均勻,在滲碳爐上裝在耐熱鋼制的風扇,在滲碳過程中對氣氛進行攪動。
2、滲氮:滲氮也叫氮化,是把氮滲入模具表面層以增加基表面硬度、耐磨性、疲勞強度、抗咬卡性、抗蝕性以及高溫軟化性等。由於滲層一般較薄,很硬,滲氮後除進行微量的磨削加工外,不允許作其他熱處理和切削加工。為了得到好的機械性能,模具在滲氮前一般進行調質處理。同時,為了不影響模具的性能,滲氮溫度不得高於調質處理中回火的溫度,一般採用500-700℃。在這個溫度范圍內,氮原子在鋼中的擴散速度較緩慢,所以滲氮要很長時間,滲層也較薄,一般為0.4-0.8mm。因為滲氮時工件既不發生相變,也沒有激冷、即熱過程,所以變形極小。由於氮原子滲入,工件略有漲大現象。
氣體滲氮:一般都採用專用的滲氮爐,根據滲氮工件的大小和形狀及操作的需要,有井式、罩式、箱式等基本類型,它們的共同特點是都有一個密封式的馬弗箱或罐。
滲氮氣體一般採用脫水氨氣。氮化過程和滲碳一樣,也可以分為分解、吸收、擴散三個階段。
離子滲氮:開發最早且應用最廣的離子化學熱處理技術是離子滲氮。在離子氮化爐內形成一定的真空度,在陰極(工件)和陽極(爐壁)之間加入直流高壓形成等離子體,N+、H+、NH3+等離子在陰極位降區加速轟擊工件表面產生系列反應,離子轟擊工件產生熱量並且在工件表面C、N、O、Fe等原子被轟擊出來,而Fe與陰極附近的活性氮離子(N+及電子)結合形成FeN。這些化合物因背散射效應又沉積在陰極表面,在離子轟擊和熱激活性作用下,依次分解出Fe、Fe2N、Fe3N、Fe4N,並同時產生活性氮原子[N],該活性氮原子大部分滲入工件內部,一部分返回等離子區。離子滲氮速度快,可以通過改變處理參數而達到最好的滲氮層組織及所需的性能,表面質量好,易於局部防滲氮處理,無公害,因此離子滲氮被廣泛應用於模具滲氮工藝。
3、碳氮共滲:就是在模具工件表層同時滲碳、氮的熱處理過程,亦稱氰化。碳氮共滲根據所使用介質的物理狀態不同,可分為固體、液體和氣體碳氮共滲三種,同時根據共滲溫度的不同,又可分為低溫(500-600℃)、中溫(700-800℃)和高溫(900-950℃)碳氮共滲三種。其中低溫碳氮共滲即目前廣泛應用的軟氮化處理,工件表層主要以滲氮為主,用以提高碳素鋼、合金鋼製造工模具的表面耐磨性和抗咬合性;中溫碳氮共滲,其目的與滲碳相似,主要是提高結構鋼零件的表面硬度,它與滲碳相比,將使工件具有更好的耐磨性和抗疲勞性能。高溫碳氮共滲,以滲碳為主。我國則以中溫氣體碳氮共滲軟氮化應用較廣。
中溫氣體碳氮共滲:
氣體軟氮化:軟氮化實質是在較低溫度下進行的以滲氮為主的碳氮共滲。它具有處理溫度低、共滲時間短、工件變形小、適用鋼鐵材料很為廣泛等特點,經軟氮化處理後,可顯著提高工件表面的疲勞強度及耐磨損、抗咬合、抗摩擦和腐蝕等性能。而且軟氮化所用設備部復雜,操作簡單。因此該工藝在許多冷作和熱作模具零件下採用,均收到良好的使用效果。
4、滲硼:滲硼處理是模具製造業中一項有效的化學處理。滲硼層有很高的硬度(1300-2000HV)和耐磨性。無論是碳素鋼或合金鋼,經滲硼後,均有較好的耐蝕性能,也顯著提高在800℃一下溫度的耐熱的性能。因此,近些年來,滲硼工藝發展很快,在工模具製造中應用日漸增多。滲硼處理對模具表面的粗糙度影響很少,因此在滲硼處理工件必須經過完善的精加工,滲硼後工件尺寸稍有增加,一般為滲層的10%-20%;對於形狀復雜的工件,滲硼前必須採用退火等熱處理工序,以便消除在工件內部的加工應力,否則滲硼處理後將引起工件的變形。
5、其他化學熱處理:
滲鉻:滲鉻工藝是在高溫下,將活性鉻原子通過工件表面吸收,以中和碳相互擴散,在模具表面生成一層牢固的鐵-鉻-碳合金層,這合金層組織既具高溫抗氧化、耐腐蝕性能,又有高的硬度、強度、耐磨性和耐疲勞性能等。所以它兼有滲碳、滲氮和滲鋁的優點。
滲硫和硫氮共滲
6、氣相沉澱技術:
碳化鈦塗層:
7、激光強化技術:
激光相變硬化(激光淬火):
激光非晶化:
激光表面合金化:
8、熱噴塗

沈陽中金模具鋼

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