1. 氮化技术是什么技术。请问
一、氮化的机理
氮化是将工件放入大量活性氮原子的介质中,在一定温度与压力下,把氮原子渗入钢件表面,形成富氮硬化层的热处理。
二、氮化的作用
1、氮化能使零件表面有更高的硬度和耐磨性。例如用38CrMoAlA钢制作的零件经氮化处理后表面的硬度可达HV=950—1200,相当于HRC=65—72,而且氮化后的高强度和高耐磨性保持到500—600℃,不会发生显著的改变。
2、能提高抗疲劳能力。由于氮化层内形成了更大的压应力,因此在交变载荷作用下,零件表现出具有更高的疲劳极限和较低的缺口敏感性,氮化后工件的疲劳极限可提高15—35%。
3、提高工件抗腐蚀能力,由于氮化使工件表面形成一层致密的、化学稳定性较高的ε相层,在水蒸气中及碱性溶液中具有高的抗腐蚀性,此种氮化法又简单又经济,可以代替镀锌、发蓝,以及其它化学镀层处理。此外,有些模具经过氮化,不但可以提高耐磨性和抗腐性,还能减少模具与零件的粘合现象,延长模具的工作寿命。
二、氮化的实现方法
1、气体氮化
气体氮化是将工件放入一个密封空间内,通入氨气,加热到500-580℃保温几个小时到几十个小时。氨气在400℃以上将发生如下分解反应:2NH3—→3H2+2[N],从而炉内就有大量活性氮原子,活性氮原子[N]被钢表面吸收,并向内部扩散,从而形成了氮化层。
以提高硬度和耐磨性的氮化通常渗氮温度为500—520℃。停留时间取决于渗氮层所需要的厚度,一般以0.01mm/h计算。因此为获得0.25—0.65mm的厚度,所需要的时间约为20—60h。提高渗氮温度,虽然可以加速渗氮过程,但会使氮化物聚集、粗化,从而使零件表面层的硬度降低。
对于提高硬度和耐磨性的氮化,在氮化时必须采用含Mo、A、V等元素的合金钢,如38CrMoAlA、38CrMoAA等钢。这些钢经氮很后,在氮化层中含有各种合金氮化物,如:AlN、CrN、MoN、VN等。这些氮化物具有很高的硬度和稳定性,并且均匀弥散地分布于钢中,使钢的氮化层具有很高的硬度和耐磨性。Cr还能提高钢的淬透性,使大型零件在氮化前调质时能得到均匀的机械性能。Mo还能细化晶粒,并降低钢的第二类回火脆性。如果用普通碳钢,在氮化层中形成纯氮化铁,当加热到较高温度时,易于分解聚集粗化,不能获得高硬度和高耐磨性。
抗腐蚀氮化温度一般在600—700℃之间,分解率大致在40—70%范围,停留时间由15分钟到4小时不等,深度一般不超过0.05m m。对于抗腐蚀的氮化用钢,可应用任何钢种,都能获得良好的效果。
2、液体氮化
液体氮化它是一种较新的化学热处理工艺,温度不超过570℃,处理时间短,仅1—3h;而且不要专用钢材,试验表明:40Cr经液体氮化处理比一般淬火回火后的抗磨能力提高50%;铸铁经液体氮化处理其抗磨能力提高更多。不仅如此,实践证明:经过液体氮化处理的零件,在耐疲劳性、耐腐蚀性等方面都有不同程度的提高;高速钢刀具经液体氮化处理,一般能提高使用寿命20—200%;3Cr2W8V压铸模经液体氮化处理后,可提高使用寿命3—5倍。液体氮化表层硬而不脆,并且具有一定的韧性,不容易发生剥落现象。
但是,液体氮化也有缺点:如它的氮化表层中的氮铁化合物层厚度比较薄,仅仅只有0.01—0.02mm。国外多采用氰化盐作原料液体氮化,国内已改用无毒原料液体氮化。我国无毒液体氮化的配方是:尿素40%,碳酸钠30%、氯化钾20%,氢氧化钾10%(混合盐溶点为340℃左右)。液体氮化虽然有很多优点,但由于溶盐反应有毒性,影响操作人员身体健康,废盐也不好处理。因此,与用越来越受到限制。
3、离子氮化
离子氮化又叫“辉光离子氮化”是最近起来的一种热处理工艺,它具有生产周期短,零件表面硬度高,能控制氮化层脆性等优点。因而,近几年来国内发展迅速,使用范围很广。
辉光离子氮化的基本原理:
辉光离子氮化是将零件放到离子氮化的真空室内,氮化的零件接高压直流电源的阴极(负极),电炉外壳接直流高压电源的阳极(正极),当向真空容器内充入氨气,但容器内压强保持200-1000PA之间,在阴极和阳极间加800—1000伏直流电压,氨气就会电离,这种气体经电离作用后,产生带正电的氮阳离子[N+]和带负电的阴离子[N-],形成了一个等离子区。在等离子区内,氮的正离子在高压电场加速下,快速冲向阴极,轰击清洗需氮化的零件表面,将动能转变为热能,还由于氮离子转变成氮原子时,又放出大量的热能并发出很亮的淡紫色光,另外电压降落在工件附近时也产生热量,这三种热量将零件加热到需要氮化温度。
在这种温度下,氮离子与零件金属表面发生化学反应,氮原子渗入到零件表面并扩散到内部,形成了氮化层。
辉光离子氮化的特点:
(1)、表面加热速度快,可缩短加热及冷却时间,到十分之一至十二分之一。而且除处理表面加热外其余部分均处在低温(100℃左右)状态,既节约了加热功率又减少零件的变形。
(2)、扩散过程快,在高压电场作用下,由于氮化原子的运动速度比气体氮化快许多倍,渗入速度更快,一般只需要3—10h。
(3)、氮化层韧性好,具有高抗疲劳和高抗磨性能,氮化层脆性白色ε相(Fe2N)控制在0—0.2mm范围,从而免去氮化零件的磨削加工。
表面硬度高达HV900(HRC64),氮化层深度可掌握在0.09—0.87mm。
四、各种氮化法的成本分析
1、盐浴氮化炉结构简单,价格低,操作工艺很容易掌握,氮化成本也低,但氮化质量不高,废弃物有污染,通常很少采用。
2、气体氮化炉构复杂,价格稍高,操作相比而言稍有难度,但氮化质量好,可以达到很深的渗层与较高的硬度,但需要较长的时间,氨气的用量也很高
3、离子氮化炉生产制造工艺要求很高,所用材料也很讲究,电气控制技术含量很高,对操作人员的整体要求高,但氮化质量最好,渗入速度快,氮化成本低于气体氮化,是很好的发展趋势。
以一次性装炉量在400公斤为例:初步投资别如下
盐浴氮化炉投资在贰万元左右
气体氮化炉在肆万元左右
离子氮化要在玖万元左右
达到同样的渗层,离子氮化的成本约为气体氮化的60%(由于盐浴氮化很难达到气体氮化与离子氮化的渗层,所以不能比较它们的运行成本)
2. 模具是先氮化后抛光。还是先抛光后氮化
飞秒检测发现一般情况是先氮化后抛光。压铸模做氮化的比较多,例如铝合金压铸模、塑胶模具,拉伸模具一般用离子氮化。
3. 氮化处理的有哪些技术要求,都适用什么材料
新一代程控电脉冲型多功能离子轰击炉
1设置了能自动调控全炉温度的第二热源。采用多套可自动调控温的电加热器系统代替原来单套手动升温系统,并将原来提供给电加热器是低电压大电流(≤110V)的交流电改进成高电压小电流的直流电。减少了电干扰,使炉内等温带的上下部温差控制在±2℃以内;使最高使用温度提高至950℃或1100℃(结构与材料要适调);使大功率大容量离子加热设备的制造具备国产化能力。
2、开发了采用单管大功率耐高压(≥2000V)IGBT、脉频1kHz~30kHz、占空比0.1~0.9、峰值电流0~600A的脉冲电源,取消了均压均流等电路,电路工作简捷可靠、直流脉冲可调,能缓减空心阴极效应及尖角放电,使辉光工作更加稳定可靠。
特种材质的特殊热处理
更适用于的特殊高端材料,普通材料如果想突破零件的性价比,也必须采用该工艺手段
2-1 钛合金的特殊的离子氮化,使其表层生成坚硬的TiN层,呈金黄色十分美观;磨损系数极低,因此十分耐磨;由于TiN能耐较高温度,耐蒸汽气蚀,适宜制作蒸汽阀门之类器件。
2-2 某些钢去内应力,又怕氧化,可作真空退火。
2-3 在工业或民用设备中有许多软磁材料、希望能获得较高导磁率(μ)和较低的矫顽力(Hc),但在制作中材质中杂质及碳含量,对μ及Hc影响极大、为此进行释氢处理,去杂质和降低碳的含量,提高μ、降低Hc。
2-4 如F51钢、N80钢和X210CrW12钢,要求耐蚀耐磨、变形微量,经特殊热处理后,获得单相组织的白亮层分别是106um、29um和10um,脆性<一级,变形1um~5um。
2-5 奥氏体不锈钢316L球体不容易氮化、难渗,经离子特殊工艺处理后获得球体实物渗层0.15mm、1Hv685、球体变形0.0025mm。
4. 模具钢S136是否不需要再做氮化了
1.S136需不需要做氮化处理,要看你们的产品订单对模具的要求决定!
2.氮化处理可使S136模具钢表面获得很高的硬度(Hv1500-2000),可显著提高S136模具钢表面硬度、耐磨性和耐蚀能力,是一种提高S136模具钢使用寿命的有效方法。
3.在氮化方面,由于气体氮化周期长、不经济,在S136模具钢上使用较少。国内常采用软氮化工艺以提高瑞典一胜百S136模具钢寿命,由于液体软氮化有公害,近年已逐渐为气体软氮化所代替。而离子氮化应用在S136模具钢上,也获得了一定的成效。现在国内外在S136模具钢上气相沉积碳化钦复层,取得了显著效果。
以上供参考,可以帮到你,请采纳之!
5. 模具的表面强化热处理有哪些
模具表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、电火 花表面强化法、渗硼、TD法、CVD法、PVD法、激光表面强化 法、离子注入法、等离子喷涂法等。
(1)气体软氮化:使氮在氮化温度分解后产生活性氮原子,被 金属表面吸收渗入钢中并且不断自表面向内扩散,形成氮化层。模 具经氮化处理后,表面硬度可达950〜1200HV,使模具具有很高 的红硬度和高的疲劳强度,并提高模具表面的光洁度和抗咬合
能力
。
(2)离子氮化:将待处理的模具放在真空容器中,充以一定压 力的含氮气体(如氮或氮氢混合气),然后以被处理模具作阴极, 以真空容器的罩壁作阳极,在阴阳极之间加400〜600V的直流电 压,阴阳极间便产生辉光放电,容器里的气体被电离,在空间产生 大量的电子与离子。在电场的作用下,正离子冲向阴极,以很高的 速度轰击模具表面,将模具加热。正离子冲入模具表面,获得电子,变成氮原子被模具表面吸收,并向内扩散形成氮化层。应用离 子氮化法可提高模具的耐磨性和疲劳强度。
(3)电火花表面强化:这是一种直接利用电能的高能量密度对 模具表面进行强化处理的工艺。它是通过火花放电的作用,把作为 电极的导电材料渗进金属工件表层,从而形成合金化的表面强化 层,使工件表面的物理、化学性能和力学性能得到改善。例如采用 WC、TiC等硬质合金电极材料强化高速钢或合金工具钢表面,可 形成显微硬度1100HV以上的耐磨、耐蚀和具有红硬性的强化层, 使模具的使用寿命明显提高。电火花表面强化的优点是设备简单、 操作方便,处理后的模具耐磨性提高显著;缺点是强化表面较粗 糙,强化层厚度较薄,强化处理的效率低。
(4)渗硼:由于渗硼层具有良好的红硬性、耐磨性,通过渗硼 能显著提高模具表面硬度(达到1300〜2000HV)和耐磨性,可广 泛用于模具表面强化,尤其适用于处理在磨粒磨损条件下的模具。 但渗硼层往往存着较大的脆性,这也限制了它的应用。
(5)TD热处理:在空气炉或盐槽中放入一个耐热钢制的坩埚, 将硼砂放入坩埚加热熔化至800〜1200℃,然后加入相应的碳化物 形成粉末(如钦、钡、铌、铬),再将钢或硬质合金工件放入坩埚 中浸渍保温1〜2h,加入元素将扩散至工件表面并与钢中的碳发生 反应形成碳化物层,所得到的碳化物层具有很高的硬度和耐磨性。
(6)CVD法(化学气相沉积):将模具放在氢气(或其它保护 气体)中加热至900〜1200℃后,以其为载气,把低温汽化挥发的 金属化合物气体如四氯化钛和甲烷(或其它碳氢化合物)蒸气带入 炉中,使TiCl4中的钛和碳氢化合物中的碳(以及钢表面的碳分) 在模具表面进行化学反应,从而生成一层所需金属化合物涂层(如 碳化钦)。
(7)PVD法:在真空室中使强化用的金属原子蒸发,或通过荷 能粒子的轰击,在一个电流偏压的作用下,将其吸引并沉积到工件 表面形成强化层。利用PVD法可在工件表面沉积碳化钛、氮化 钛、氧化铝等多种化合物。
(8)激光表面强化:当具有一定功率的激光束以一定的扫描速 度照射到经过黑化处理的模具工作表面时,将使模具工作表面在很 短时间内由于吸收激光的能量而急剧升温。当激光束移开时,模具 工作表面由基材自身传导而迅速冷却,从而形成具有一定性能的表 面强化层,其硬度可提高15%〜20%,此外还具有耐磨性高、节 能效果显著以及可改善工作条件等优点。
(9)离子注入:利用小型低能离子加速器,将需要注入元素的 原子,在加热器的离子源中电离成离子,然后通过离子加热器的高 电压电场将其加热,成为高速离子流,再经过磁分析器提炼后,将 离子束强行打入置于靶室中的模具工作表面,从而改变模具表面的 显微硬度和表面粗糙度,降低表面摩擦系数,最终提高工件的使用 寿命。
6. 如何提高模具寿命-提高模具寿命的方法
如何提高模具寿命-提高模具寿命的方法
在机械工业生产中,模具的使用占有重要的地位,模具使用寿命的长短则是其生产技术水平高低的一个重要标志,而有关模具寿命的研究,是一项系统工程。下面,我为大家分享提高模具寿命的方法,希望对大家有所帮助!
3Cr2W8V模具钢使用较广,常规热处理工艺为1050℃~1100℃淬火,550℃~620℃回火,硬度一般为45 HRC~50HRC,使用中常出现早期断裂现象,模具寿命往往是较低的。
如改用高温淬火和高温回火新工艺,即1150℃高温淬火,640℃~680℃高温回火,硬度为40HRC左右,得到回火索氏体组织。
这样,硬度虽然降低了些,但由于耐热疲劳性及断裂韧度大大提高,使用中避免了断裂现象的发生,使用寿命显著延长。若将回火温度控制在620℃~640℃,硬度保持43HRC左右,对一些凸模形状可以延缓产生塌陷时间。
近几年来,随着工业的发展,对产品质量的要求日益严格,因而对模具的要求也越来越高。特别是精密压铸模具,除要求有很高的力学性能,还要求变形量很小,热处理后基本不再加工。下面介绍了三种常用的模具表面强化处理:
模具气体软氮化
气体软氮化是一项新的化学热处理工艺,它是由液体软氮化发展起来的.。这项工艺是在井式炉中使用尿素、甲酸胺、三乙醇胺等有机化合物作为渗剂,或通入氨加渗碳性气体等添加物进行氮化处理。
气体软氮化工艺除具有液体软氮化处理温度低、时间短、变形小、不受钢种限制,处理后能显著提高模具型腔的耐磨性、疲劳性、抗咬合及擦伤等性能外,还解决了液体软氮化的毒性问题,具有劳动条件好,氮化质量稳定,工艺操作方便等特点。
模具渗铬
压铸模渗铬可提高型腔表明硬度(HV1300以上)、耐磨性、耐蚀性、疲劳强度和抗高温氧化性。对承受强烈磨损的模具,可显著提高使用寿命。
模具渗铬时,加热到950℃~1100℃,保温5h~10h即可形成一层结合牢固的渗铬层。渗铬层厚度一般较小,不影响模具型腔的尺寸。
例如,某厂对压铸件的一般形状及尺寸来说,铝合金压铸磨3Cr2W8V,经渗铬后的使用寿命可提高10倍左右。
模具离子氮化
离子氮化是提高模具零件耐磨性、疲劳强度、抗蚀性德一种新德化学热处理工艺,生产实践证实,应用在压铸模具上效果良好。
;7. 塑胶模具表面氮化有什么作用
塑胶模具表面氮化作用:能显著地提高工件的疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性。在干摩擦条件下还具有抗擦伤和抗咬合等性能。由于软氮化层不存在脆性,氮化层硬而具有一定的韧性,不容易剥落。
氮化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。
8. 为什么模具氮化热处理可以用光中氮化来解决,表面硬度有1200hv,深度很
你好,因为光中氮化是近年来的最新工艺,他有效解决了模具钢的氮化问题,表面硬度高,深度可以控制,耐磨层均匀,而且工件不变形,已经完全取代离子氮化,qpq,气体氮化等等,而且在不锈钢行业也是一枝独秀。请采纳我,谢谢
9. 模具氮化和不氮化在性能上有多大差异
模具进行氮化处理可显著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蚀性能和疲劳性能。由于渗氮温度较低,一般在500-650~范围内进行,渗氮时模具芯部没有发生相变,因此模具渗氮后变形较小。一般热作模具钢(凡回火温度在550-650~的合金工具钢)都可以在淬火、回火后在低于回火温度的温度区内进行渗氮;一般碳钢和低合金钢在制作塑料模时也可在调质后的回火温度下渗氮;一些特殊要求的冷作模具钢也可在氮化后再进行淬火、回火热处理。
实践证明,经氮化处理后的模具使用寿命显著提高,因此模具氮化处理已经在生产中得到广泛应用。但是,由于工艺不正确或操作不当,往往造成模具渗氮硬度低、深度浅、硬度不均匀、表面有氧化色、渗氮层不致密、表面出现网状和针状氮化物等缺陷,严重影响了模具使用寿命。因此研究模具渗氮层缺陷、分析其产生的原因、探讨减少和防止渗氮缺陷产生的工艺措施,对提高模具的产品质量,延长使用寿命具有十分重要的意义。
一、 模具渗氮层硬度偏低
模具渗氮表层硬度偏低将会降低模具的耐磨性能,大大减少渗氮模具的使用寿命。
(1)渗氮模具表层含氮量低。
这是由于渗氮时炉温偏高或者在渗氮第一阶段的氨分解率过高,即炉内氮气氛过低。
(2)模具预先热处理后基体硬度太低。
(3)渗氮炉密封不良、漏气或初用新的渗氮罐。
预防措施
(1)适当降低渗氮温度,对控温仪表要经常校正,保持适当的渗氮温度。
(2)模具装炉后应缓慢加热,在渗氮第一阶段应适当降低氨分解率。
(3)渗氮炉要密封,对漏气的马弗罐应及时更换。新渗氮罐要进行预渗氮,使炉内氨分解率达到平稳。
(4)对因渗氮层含氮量较低的模具可进行一次补充渗氮,其渗氨工艺为:渗氮温度520℃ ,渗氮时间8~10h,氨分解率控制在20%-30%。
(5)在模具预先热处理时要适当降低淬火后的火温度,提高模具的基体硬度。
二、 模具渗氮层浅
模具渗氮层浅将会缩短模具硬化层耐磨寿命。
渗氮模具表面硬度偏低的原因
(1)模具渗氮时间太短、渗氮温度偏低、渗氮炉有效加热区的温度分布不均匀、渗氮过程第一阶段氮浓度控制不当(氨分解率过高或过低)等。
(2)模具装炉前未清除掉油污及装炉量过多、模具间距太近。
预防措施
(1)要严格控制装炉前模具表面质量、装炉量、炉内温差和氮气氛、渗氮时间和温度。
(2)加强渗氮炉密封,保证炉内氮气氛循环正常。并按工艺要求控制氨分解率。
(3)对已经出现渗氮层不足的模具可进行二次渗氮,严格按照渗氮第二阶段工艺补充渗氮。
硬度不均匀或有软点的原因
模具渗氮层硬度不均匀或有软点模具渗氮层不均匀或有软点将会使模具在使用时性能不稳定,薄弱区域首先磨损较多,造成整个模具的早期损坏失效,严重影响模具的使用寿命。
(1)由于渗氮炉上、下不均衡加热或气流不通畅,炉内温度不均匀。
(2)氨气通入管道局部堵塞,影响炉内氮气氛;炉内氮气循环不良。
(3)模具装前未很好清理表面油污。
(4)渗氮炉内模具装载太多或炉内模具间距太小、部分有接触。
预防措施
(1)严格控制渗氮炉内上、下区炉温,使其始终保持在同一温度区内。
(2)定期清理氨气进气管道,保持管道的通畅。
(3)模具装炉前需用汽油或酒精等脱脂,经过清洗后的模具表面不能有油污或其它脏物。
(4)模具装筐时,模具间要保持一定距离,严防模具工作面接触和重叠。
(5)炉内气氛循环要充分,渗氮炉要密封好,对漏气的马弗罐应及时更换。
模具渗氮后表面有氧化色
模具渗氮后发生表面氧化不仅影响模具外观质量,而且影响模具表面的硬度和耐磨性,严重影响模具使用寿命。
模具渗氮后表面氧化的原因
(1)气体渗氮罐漏气或炉盖密封不良。
(2)提供氨气的干燥装置中的干燥剂失效,通入炉中的氨气含有水分。
(3)渗氮结束后随炉冷却时供氧不足造成罐内负压,吸入空气造成氧化色。
(4)模具氮化后出炉温度过高在空气中氧化。
预防措施
(1)要经常检查设备,对漏气的马弗罐应及时更换,要保持炉盖密封良好。
(2)氨气干燥装置中的干燥剂要定期更换。
(3)渗氮后的模具最好采用油冷。对要求严格控制变形的模具在渗氮结束冷却时要继续提供少量氨气,避免炉内产生负压。出炉温度控制在200't2以下,避免渗氮模具在空气中氧化。
(4)对已经产生氧化的渗氮模具可在低压下喷细砂清除,并重新加热到510'(2左右再进行4h渗氮,渗氮后炉冷至200't2以下出炉。
模具渗氮后变形
要求严格控制变形的模具,在渗氮后如产生超差变形将会影响模具的装配使用,严重的会造成模具报废。
模具渗氮后变形的原因
(1)模具结构设计不合理、形状复杂等。模具在机械加工后的残余应力未能很好消除。
(2)气体渗氮炉内温度不均匀,模具装炉后加热升温过快或出炉时冷却速度太快。
(3)因渗氮层比容大而产生的组织应力带来形状变化,渗层愈厚影响愈大。因此若工艺参数不当,渗氮温度过高、时间过长、氮势过高、产生过厚渗氮层等就会使变形增大。
(4)模具装炉方法不合理,炉内温度不均匀、氨气流不稳不畅等。
预防措施
(1)设计制造模具时应该尽量使模具结构对称合理,避免厚薄悬殊。
(2)对淬火后的模具应充分进行回火,对机械加工后的模具应进行退火消除应力。
(3)制定合理的渗氮工艺。尽量采用合理的装炉维普资讯 http://www.cqvip.com,《模具制造》2003.No.6总第23期 65量、较低的渗氮温度、合适的氮化层深度和氮气氛。对变形要求较小和形状复杂的模具应严格控制加热和冷却速度,升温速度应低于50aI=/l1,300~C以上每升温
10oaI=保温lh;冷却时要随炉降温,出炉温度应低于2oo℃,并应检查炉温,严格控制渗氮炉上下区的温差。
模具渗氮后表层出现网状及波纹状、针状或鱼骨状
氮化物及厚的白色脆性层模具渗氮后表层出现网状及波纹状、针状或鱼骨状氮化物及厚的白色脆性层将会导致模具韧性降低、脆性增加、耐冲击性能减弱、产生疲劳剥落、耐磨性能降低,大大降低模具的使用寿命。
模具氮化层出现网状、波纹状、针状或鱼骨状缺陷的原因
(1)一些热处理厂家片面强调提高劳动生产率,在制定工艺文件和实际操作时渗氮温度过高、升温加热和降温冷却速度过快;控温仪表失灵、炉内实际温度比仪表指示温度高。如温度过高时扩散层中的氮化物便聚集长大、弥散度下降、在晶界上形成高氮相的网状或波纹状组织。
(2)模具预备热处理时淬火加热温度过高、模具基体晶粒过大。
(3)液氨含水量高,通入气体渗氮炉中的氨气含水分。
(4)模具设计制造不合理,有尖角锐边。
(5)气体渗氮炉中氨分解率太低即氮势过高。
(6)预备热处理时,淬火加热未在保护气氛中进行,模具表层脱碳严重,在渗氮后极易出现针状、鱼骨状氮化物。
预防措施
(1)正确制定模具氮化处理工艺,氮化温度选择在500~580~C,一般不要超过580~C,并定期对控温仪表进行校正,升温加热速度不宜过快。
(2)模具预备热处理的淬火加热温度不宜过高,以免模具材料内部组织中马氏体晶粒过大;加热应在保护气氛中进行,避免模具氧化脱碳;调质件应在机械加工中把脱碳层切除掉。
(3)氨气要经过干燥装置再通入渗氮炉中,干燥剂要定期更换。
(4)模具设计制造时应尽量避免锐角尖边。
(5)严格控制渗氮炉中的氨分解率,不应使炉中氮势过高。
(6)对已经产生网状及波纹状氮化物的模具可在540%左右的炉中进行10~15h的扩散处理, 以便有消除模具氮化层中的网状及波纹状氮化物。
模具渗氮层不致密、抗蚀性差
模具如在潮湿或碱性工作环境中工作,还应具有一定的抗蚀性。有抗蚀要求的模具如因渗氮层不致密而导致抗蚀性差将会使模具在使用时发生锈蚀,使模具早期失效,影响模具的使用寿命。
模具渗氮层不致密原因
(1)模具氮化前表面粗糙度大。
(2)模具装炉前表面有锈蚀,影响渗氮层质量。
(3)气体渗氮炉内氨分解率过高,模具渗氮层表面氮浓度太低。
(4)在一定的温度下,渗氮时间太短,模具渗氮层渗氮不足。
预防措施
(1)为了保证抗蚀渗氮层的质量,零件应预先进行正火或调质处理,模具表面的粗糙度要小,其抗蚀性能才会愈好。
(2)模具渗氮装炉前应仔细清理其表面,不得有锈蚀存在。
(3)模具渗氮时应采用合适的氨分解率,合理的渗氮时间,渗氮后应快冷。
(4)对渗氮层不致密的模具把其表面清理干净后严格按照气体渗氮工艺规则再进行一次渗氮。
10. 请教!什么是离子氮化
离子渗氮作为强化金属表面的一种化学热处理方法,广泛适用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢及钛合金等。零件经离子渗氮处理后,可显著提高材料表面的硬度,使其具有高的耐磨性、疲劳强度,抗蚀能力及抗烧伤性等。
离子氮化作为七十年代兴起的一种新型渗氮方法,与气体渗氮相比具有渗氮速度快、渗氮层组织易于控制、脆性小、无环境污染、节约电能,气源、变形小等优点。