【正文】
抗粘結(jié)性及抗熱疲勞性能。表面化合物層厚度可達(dá)6μm,。高于570℃離子滲氮,化合物層中易出現(xiàn)網(wǎng)狀氮化物,耐磨性下降[2]。經(jīng)過520℃4h的離子滲氮,每副模具擠壓的型材從1000kg左右提高至4500kg,壽命提高了3倍[1]。關(guān)于離子滲氮層中的化合物對H13鋼熱疲勞性能的影響,文獻(xiàn)[3]采用加氬滲氮以除去化合物層和無氬滲氮兩種方法進(jìn)行了比較。因此,含化合物層的離子氮化處理用于H13鋼鋁合金壓鑄模應(yīng)慎重。而軟氮化時,由于C在ε相中的溶解度高(550℃%),軟氮化的表層是C、N共同的化合物,這種化合物韌性好且耐磨。軟氮化時間以2~4h為宜,超過6h,滲層不再增加,硬度在2~3h達(dá)到最大值。 圖 1 H13鋼的氣體軟氮化工藝 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(dāng)?shù)暮琕劑、還原劑及活性劑等,可實(shí)現(xiàn)V與N、C的共滲。由于金屬V原子的滲入,過渡層中N原子的擴(kuò)散與分布比較均勻,而且形成大量細(xì)小、彌散的VC、VN硬質(zhì)相,使得其它合金氮化物也細(xì)小、均勻分布,滲后硬度可達(dá)1300HV以上,比普通軟氮化進(jìn)一步提高了模具的熱強(qiáng)性和耐磨性。 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。實(shí)驗(yàn)表明,滲劑中隨著SO2增加,滲層厚度有一最大值;當(dāng)SO2<3%時,滲層厚度適當(dāng),較致密,且與基體結(jié)合力強(qiáng);~%時滲速最快,滲層較厚。由于共滲表面形成FeS和Fe3O4層,具有低硬度、層狀與微孔結(jié)構(gòu),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。目前鹽浴法SNC共滲工藝較為成熟。文獻(xiàn)[7]采用CS2酒精溶液作滴注劑,氨氣作滲劑,進(jìn)行氣體SNC共滲試驗(yàn),得出最佳工藝參數(shù)為:溫度560℃,%,滴量為60d/min,氨分解率為30%。H13鋼在液體SNC共滲時,%左右的稀土,在565℃共滲2h,效果最佳。加入稀土后,硬度高,滲層厚,組織更加致密[8]。用武漢材料保護(hù)研究所研制的市售專用商品鹽添加CeO2,進(jìn)行570℃3h液體SNC共滲,然后轉(zhuǎn)入350℃熔融氧化性鹽中,停留25~30min,進(jìn)行氧化處理,取出放入室溫水中冷卻。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。 多元共滲比較典型的多元共滲工藝為C、N、O、S、B五元共滲。然后進(jìn)行多元共滲并加RECl3催滲,試驗(yàn)得出最佳多元共滲溫度為550177。硬度為58~62HRC。H13鋼經(jīng)五元共滲后,在工件表面形成硼化物、碳化物和氮化物,起到