浙江星塔科技設備材料有限公司

現代工業發展對模具的性能提出了更高的要求，模具的質量直接決定產品的質量。模具工況一般復雜而惡劣，其失效常常是由于磨損、疲勞、熱穩定性差等因素引起。為了提高模具的使用壽命，人們除了采用常規熱處理外，各種表面強化技術也被廣泛應用，特別是氣體氮化工藝，因其能顯著提高工件的耐磨性、抗擦傷性能、抗粘和性能、接觸疲勞性能、沖擊或交變載荷下的持久強度和耐腐蝕性能等，而且氣體氮化工藝設備投資、生產成本低，更是被廣泛關注。但是原有的氣體氮化工藝因存在工藝周期長、氮化層不穩定等方面的缺點而影響了氣體氮化工藝的廣泛使用和使用效果。通過對模具預處理方法選擇和氣體氮化催滲工藝(預氧化、稀土催滲、真空脈沖氮化、預變形氮化)的實驗研究，系統地探索了模具鋼快速氮化處理工藝及氮化工藝的改進方法，探討了模具鋼快速氮化處理工藝對滲層組織性能的影響規律。結果表明：模具在氣體滲氮之前進行一定規范的預氧化處理，會顯著提高氣體滲氮的速度，在保證滲氮效果的條件下，可縮短滲氮周期15％～30％，此外預氧化催滲還能提高氮化層的硬度，這與預氧化催滲處理的機理有關，預氧化催滲能在短時間內吸附更多的活性[N]原子，這對要求滲層不是很厚的工模具氮化處理具有很重要的意義；在獲得同樣滲層厚度和硬度的條件下，稀土催滲氮化可以降低滲氮溫度獲得較好的效果。在相同工藝條件下，稀土催滲氮化的白亮層厚度明顯較常規氮化的要厚，這說明稀土對氮原子的滲入有明顯的促進作用，且稀土催滲氮化層的白亮層組織致密，晶粒更細小，說明稀土的加入還有利于白亮層的改性作用；低壓(真空)脈沖滲氮具有比常規氣體滲氮處理更加合理的組織結構和性能特點。由于真空的凈化作用和較高的爐氣氮勢，真空滲氮的速度較普通氣體滲氮提高了一倍；采用噴丸預處理可加速滲氮和提高滲層硬度。噴丸預處理催滲的主要機制是表面層在形變過程中亞結構的細化和位錯密度的增加及點陣畸變，這種表面處理狀態就決定了經過塑性形變后再進行滲氮，在滲氮過程中，氮化物將優先在位錯處形核，形變導致位錯密度的增加可使氮化物在多處形核，且尺寸較小。細小的氮化物不僅強度硬度高，而且通過與位錯的交互作用可釘扎位錯，形成穩定的多邊形化細微組織結構，從而使材料強韌化