試談h13鋼模具的表面熱處理(編輯修改稿)
2025-07-28 01:44 本頁面
【文章內容簡介】 氣體軟氮化工藝 Gas nitrocarburizing process for H13 steel NCV共滲[5] H13鋼在常規(guī)鹽浴NC共滲時，在以尿素和碳酸鹽為主的鹽浴中加入適當?shù)暮琕劑、還原劑及活性劑等，可實現(xiàn)V與N、C的共滲。共滲溫度為550~560℃，時間2~4h。由于金屬V原子的滲入，過渡層中N原子的擴散與分布比較均勻，而且形成大量細小、彌散的VC、VN硬質相，使得其它合金氮化物也細小、均勻分布，滲后硬度可達1300HV以上,比普通軟氮化進一步提高了模具的熱強性和耐磨性。由于在表面以下數(shù)十微米深度處仍有大量N、C化合物，使得從表面至心部硬度梯度變化較平緩，也提高了模具表層的承載能力。 某鋁型材廠的平面模，長期采用氣體低溫NC共滲工藝，~；而采用上述NCV工藝后，壽命提高了1倍多,效益明顯。 OSN共滲[6] H13鋼經(jīng)常規(guī)1020℃淬火+560℃兩次回火處理后，采用SO2+N2+H2作滲劑（氣體流量為H2:N2 :SO2=720:90:11），在530~550℃進行2~3h的離子OSN共滲，效果最佳。實驗表明，滲劑中隨著SO2增加，滲層厚度有一最大值；當SO2＜3%時，滲層厚度適當，較致密，且與基體結合力強；~%時滲速最快，滲層較厚。共滲2~3h，~，化合物層厚度21μm，~10μm。由于共滲表面形成FeS和Fe3O4層，具有低硬度、層狀與微孔結構，能儲油，發(fā)揮固體潤滑劑的作用，使表面摩擦系數(shù)明顯降低，與離子滲氮相比，具有抗磨、減摩的特色。 SNC共滲SNC共滲由于時間短，效果好，得到眾多行家推薦，應用廣泛。目前鹽浴法SNC共滲工藝較為成熟。實踐證明，H13鋼鹽浴法S、N、C共滲比較適宜的溫度為570℃，時間為3h，表面硬度＞950HV，滲層致密，抗粘結性、耐蝕性及抗熱疲勞性能均較好。文獻[7]采用CS2酒精溶液作滴注劑，氨氣作滲劑，進行氣體SNC共滲試驗，得出最佳工藝參數(shù)為：溫度560℃，%，滴量為60d/min，氨分解率為30%。此工藝可使模具窄縫面的處理效果提高，基本上使模具內外面滲層深度差控制在15%以內，且滲層總體性能優(yōu)良，不顯脆性。H13鋼在液體SNC共滲時，%左右的稀土，在565℃共滲2h，效果最佳。，硬度為1650HV5（基體硬度為48~52HRC）。加入稀土后，硬度高，滲層厚，組織更加致密[8]。H13鋼經(jīng)1020℃加熱后,在500和200℃兩種鹽浴中進行兩級分級淬火,然后經(jīng)580和560℃兩次回火,硬度46HRC。用武漢材料保護研究所研制的市售專用商品鹽添加CeO2，進行570℃3h液體SNC共滲，然后轉入350℃熔融氧化性鹽中，停留25~30min，進行氧化處理，取出放入室溫水中冷卻。實驗表明，加稀土后，耐磨性及高溫抗氧化性能顯著提高 [9]。稀土SNC共滲雖能顯著提高滲層的熱疲勞性能，但滲層的熱熔蝕性能有所下降。共滲
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