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数控培训:压铸模具中的表面处理技术2
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这一类型中包括渗氮、离子渗氮、碳氮共渗、氧氮共渗、硫氮共渗以及硫碳氮、氧氮硫三元共渗等方法。这些方法处理工艺简便、适应性强、扩渗温度较 低(一般为480~600℃)、工件变形小,尤其适应精密模具的表面强化,而且氮化层硬度高、耐磨性好,有较好的抗粘模机能。3Cr2W8V钢压铸模具, 经调质、520~540℃氮化后,使用寿命较不氮化的模具进步2~3倍。美国用H13钢制作的压铸模具,不少都要进行氮化处理,且以渗氮代替一次回火,表 面硬度高达HRC65~70,而模具心部硬度较低、韧性好,从而获得优良的综协力学机能。氮化工艺是压铸模具表面处理常用的工艺,但当氮化层泛起薄而脆的 白亮层时,无法抵挡交变热应力的作用,极易产生微裂纹,降低热疲惫抗力。因此,在氮化过程中,要严格控制工艺,避免脆性层的产生。最近,国外提出采用二次 和多次渗氮工艺。采用反复渗氮的办法可以分解轻易在服役过程中产生微裂纹的氮化物白亮层,增加渗氮层厚度,并同时使模具表面存在很厚的残余应力层,使模具 的寿命得以显著进步。此外还有采用盐浴碳氮共渗和盐浴硫氮碳共渗等方法。这些工艺在国外应用较为广泛,在海内较少见。如TFI+ABI工艺,是在盐浴氮碳 共渗后再于碱性氧化性盐浴中浸渍。工件表面发生氧化,呈玄色,其耐磨性、耐蚀性、耐热性均得到了改善。经此方法处理的铝合金压铸模具寿命进步数百小时。再如法国开发的硫氮碳共渗后进行氮化处理的oxynit工艺,应用于有色金属压铸模具则更具特点。 

2.1.3渗硼 

因为渗硼层的高硬度(FeB:HV1800~2300、Fe2B:HV1300~1500)、耐磨性和红硬性,以及一定的耐蚀性和抗粘着性,渗硼技术在模具产业中获得较好的应用效果。但因压铸模具工作前提十分苛刻,故渗硼工艺较少应用于压铸模具表面处理中,但近年来,泛起了改进的渗硼方法,解决了上述题目,而得以应用于压铸模具的表面处理,如多元、涂剂粉末渗等。涂剂粉末渗硼的方法是将硼化合物和其他渗剂混合后涂覆在压铸模具表面,待液体挥发后,再按照一般粉末渗硼的方法装箱密封,920℃加热并保温8h,随之空冷。这种方法可以获得致密、平均的渗层,模具表面渗层硬度、耐磨性和弯曲强度都得到进步,模具使用寿命均匀进步2倍以上。 

2.1.4稀土表面强化 

近年来,在模具表面强化中采用加入稀土元素的方法得到广泛推崇。这是由于稀土元素具有进步渗速、强化表面及净化表面等多种功能〔13〕,它对改善模具表面组织结构,表面物理、化学及力学机能均有极大地影响,可进步渗速、强化表面、天生稀土化合物。同时可消除分布在晶界上微量杂质的有害作用,起着强化和不乱模具型腔表面晶界的作用。另外,稀土元素与钢中的有害元素发生作用,天生高熔点化合物,又可按捺这些有害元素在晶界上偏聚,从而降低深层的脆性等。在压铸模具表面强化处理工艺中加入稀土元素成分,能够显著进步各种渗透法的渗层厚度、进步表面硬度,同时使得渗层组织细小弥散、硬度梯度下降,从而使得模具的耐磨性、抗冷、热疲惫机能等明显进步,从而大幅度进步模具寿命。目前应用于压铸模具型腔表面的处理方法有:稀土碳共渗、稀土碳氮共渗、稀土硼共渗、稀土硼铝共渗、稀土软氮化、稀土硫氮碳共渗等。
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