模具氮化工藝

氮化的工藝：　　氣體軟氮化的主要工藝參數(shù)為氮化溫度，氮化時間，以及氮化氣氛。　　氣體軟氮化溫度常用560-570℃，因該溫度下氮化層硬度最高。氮化時間通常為3-4小時，因為化合物層的硬度在共滲2-3小時達(dá)到最高，而隨時間的延長，氮化層深度增加緩慢。氮化氣氛由氨氣分解率和含碳滲劑的滴量速度所決定?！　〉脑恚骸　怏w軟氮化，即氣體氮碳共滲，是指以氣體滲氮為主，滲碳為輔的的低溫氮碳共滲。常用介質(zhì)有50%氨氣+50%吸熱式氣體（Nitemper法）；35%-50%氨氣+50-60%放熱式氣體（Nitroc法）和通氨氣時滴注乙醇或甲酰胺等數(shù)種。在軟氮化時，由于碳原子在ε相中的溶解度高，軟氮化的表層是碳、氮共同的化合物，這種化合物韌性好且耐磨。　　在氣體軟氮化過程中，由于碳原子的溶解度極低，所以很快達(dá)到飽和狀態(tài)，析出許多超顯微的滲碳體質(zhì)點(diǎn)。這些滲碳體質(zhì)點(diǎn)，作為氮化物結(jié)晶的核心，促使氮化物的形成。而當(dāng)表層氮濃度達(dá)到一定時便形成ε相，而ε相的碳溶解能力很高，反過來又能加速碳的溶解?！　怏w軟氮化后，其組織由ε相，γ′相和含氮的滲碳體Fe3（C，N）所組成，碳會降低氮的擴(kuò)散速度，所以熱應(yīng)力和組織應(yīng)力較硬氮化大，滲層更薄。但同時，由于軟氮化層不存在ξ相，故氮化層韌性比硬氮化后更佳

模具氮化工藝會出現(xiàn)氫氣嗎

金屬鈦粉或TiH2直接氮化法

用鈦粉在氮?dú)饣驓錃鈿夥障拢?273~1673K下氮化1~4h，產(chǎn)物粉碎后重復(fù)操作幾次，可以得到化學(xué)計量的氮化鈦粉，其方程式為：

2Ti+N2=2TiN

也可以用金屬氫化物TiH2進(jìn)行氮化，可在1273K以下反應(yīng)，其方程式為：

2TiH2+N2=2TiN+2H2

這種方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便，可以得到高質(zhì)量的氮化鈦粉末，但缺點(diǎn)是原料價格太高，不能批量生產(chǎn)，而且這種工藝容易產(chǎn)生粉末燒結(jié)現(xiàn)象，以致造成損失。

模具氮化工藝流程圖

6一8小時。氮化處理是指一種在一定溫度下一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝。經(jīng)氮化處理的制品具有優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。元素在滲氮溫度中，與初生態(tài)的氮原子接觸時，就生成安定的氮化物。

模具氮化工藝有什么危險對操作I人危害

氣體氮化時氣體是無孔不入的，只能用密閉的銅圈進(jìn)行緊固或者噴防氮滲劑。離子氮化不同于氣體氮化，可以用螺釘堵住，不用離子注入即可。局部保護(hù)是比較簡單的，多試試就知道了

模具氮化工藝有哪些

模具進(jìn)行氮化處理可顯著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蝕性能和疲勞性能。由于滲氮溫度較低，一般在500-650~范圍內(nèi)進(jìn)行，滲氮時模具芯部沒有發(fā)生相變，因此模具滲氮后變形較小。一般熱作模具鋼(凡回火溫度在550-650~的合金工具鋼)都可以在淬火、回火后在低于回火溫度的溫度區(qū)內(nèi)進(jìn)行滲氮；一般碳鋼和低合金鋼在制作塑料模時也可在調(diào)質(zhì)后的回火溫度下滲氮；一些特殊要求的冷作模具鋼也可在氮化后再進(jìn)行淬火、回火熱處理。

實踐證明，經(jīng)氮化處理后的模具使用壽命顯著提高，因此模具氮化處理已經(jīng)在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。但是，由于工藝不正確或操作不當(dāng)，往往造成模具滲氮硬度低、深度淺、硬度不均勻、表面有氧化色、滲氮層不致密、表面出現(xiàn)網(wǎng)狀和針狀氮化物等缺陷，嚴(yán)重影響了模具使用壽命。因此研究模具滲氮層缺陷、分析其產(chǎn)生的原因、探討減少和防止?jié)B氮缺陷產(chǎn)生的工藝措施，對提高模具的產(chǎn)品質(zhì)量，延長使用壽命具有十分重要的意義。

模具氮化工藝流程

塑膠模具表面氮化作用：能顯著地提高工件的疲勞強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性。在干摩擦條件下還具有抗擦傷和抗咬合等性能。由于軟氮化層不存在脆性，氮化層硬而具有一定的韌性，不容易剝落。

氮化處理是指一種在一定溫度下一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝。經(jīng)氮化處理的制品具有優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。

模具氮化工藝有什么危險

模具鋼H13氮化后硬度一般在1000HV—1200HV左右，一般不會達(dá)到1200HV以上。

H13是目前廣泛應(yīng)用的一種空冷硬化模具鋼，我國八五期間國家重點(diǎn)推廣鋼種。H13鋼有較高的韌性和耐冷熱疲勞性能，不容易產(chǎn)生熱疲勞裂紋，而且抗粘結(jié)力強(qiáng)，與熔融金屬相互作用小，廣泛應(yīng)用于熱鐓鍛、熱擠壓和壓鑄模具的制造，特別適宜用作壓鑄模，其生產(chǎn)的壓鑄件外觀質(zhì)量好，模具使用壽命也較長。

同時該鋼材有較高的熱強(qiáng)性，是一種強(qiáng)韌兼?zhèn)涞馁|(zhì)優(yōu)價廉鋼種，制造壓鑄模的廠家特別歡迎。作為壓鑄模，影響其壽命的主要因素是：模具經(jīng)受熱循環(huán)會產(chǎn)生熱疲勞（即龜裂）；壓鑄時熔融金屬被注入型腔模，在被高溫金屬沖刷和直接接觸的模具部位，會發(fā)生沖蝕和腐蝕。因此提高模具的熱疲勞性能和耐蝕性是提高H13鋼壓鑄模具壽命的有效途徑。

因滲氮可提高模具的熱疲勞性和耐蝕性，通過對H13鋼壓鑄模先進(jìn)行淬火+回火的預(yù)備熱處理，然后再進(jìn)行氮化的復(fù)合熱處理試驗研究。發(fā)現(xiàn)新工藝較傳統(tǒng)工藝可明顯提高H13鋼壓鑄模的表面硬度、耐磨性、熱疲勞性和耐蝕性，其模具使用壽命較偉統(tǒng)熱處理提高了1倍。

2 模具材料和預(yù)先熱處理

（1）壓鑄模材料為AISI-H13，模具外形尺寸為ф250*120mm，基體硬度要求為46～48HRC，其化學(xué)成分和臨界溫度如表1所示。表1 H13飲的化普顧分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）和臨界溫度（℃）ASTMA681-94鋼號 化學(xué)成分（%） 臨界溫故知新（℃）C Si Mn Cr Mo V P S Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 MsH13 0.32-0.45 0.80-1.20 0.20-0.50 4.75-5.2 1.10-1.75 0.80-1.20 ≤0.03 ≤0.03 850 910 700 820 335

（2）預(yù)先熱處理工藝。H13鋼預(yù)先熱處理加熱是在高溫鹽浴爐中進(jìn)行的。為減少H13鋼壓鑄模的熱應(yīng)力和促進(jìn)奧氏體均勻化，在達(dá)到奧氏體化溫度前應(yīng)進(jìn)行分段預(yù)熱。因此在進(jìn)入鹽浴爐前，應(yīng)采用550℃+40min和850℃+40min的兩段預(yù)熱，鹽加熱以1030℃為最佳。

3 H13鋼壓鑄模的氮碳共滲熱處理H13鋼壓鑄模選擇氮碳共滲是因為該工藝是在低溫范圍內(nèi)（500-600℃）進(jìn)行的，碳原子在α鐵中的固深度卻低于氮原子的固深度，由于氮原子和碳原子的這種相互促進(jìn)作用，使氮碳共滲速度得到很大提高?？紤]到氮碳共滲后不影響H13鋼壓鑄模的基體硬度，氮碳共滲溫度應(yīng)低于回火溫度。3.1 設(shè)備H13鋼壓鑄模的氮碳共滲可在75kW氣體滲氮爐中進(jìn)行。

3.2 氮碳共滲工藝。H13鋼壓鑄模氮碳共滲熱處理是在正常氣體氮碳共滲熱處理生產(chǎn)中進(jìn)行的。氮碳共滲前必須對預(yù)備熱處理后的H13鋼壓鑄模進(jìn)行最后的精加工（磨削、電火花加工等），裝爐前需用汽油或酒精等脫脂，經(jīng)清洗后工作表面不能有銹或臟物。H13鋼壓鑄模的氮碳共滲介質(zhì)為氨氣+乙醇，工藝為580℃*4.5h。3.3 氮碳共滲后的組織和性能

（1）滲層組織。H13鋼試樣氮碳共滲后的組織依次是Fe2N、Fe3N、Fe4N及C、Mo、V等合金氮化物。

（2）滲氮層厚度及表面硬度。H13試樣經(jīng)氮碳共滲后厚度約為0.20mm，表面硬度>900HV。耐磨性高，與調(diào)質(zhì)、高頻淬火的試樣相比磨損失重可分別減少1-2個數(shù)量級或成倍降低。

（3）抗疲勞性能。氮碳共滲后由于表面處于壓應(yīng)力狀態(tài)，以及γ′等彌散析出物陰礙位錯滑動，氮碳共滲后疲勞極限比滲碳及高頻淬火的疲勞極限提高25%-35%。

由H13鋼制壓鑄模淬火、回火再進(jìn)行氮碳共滲的結(jié)果可得出如下的結(jié)論：

（1）H13鋼制壓鑄模淬火、回火后再進(jìn)行氮碳共滲可獲得較高的表面硬度耐磨性、耐疲勞性能、耐蝕性。同時氣體氮碳共參相當(dāng)于模具淬火、加工后的一次回火，模具變形小。

（2）滲層氣體氮碳共參具有生產(chǎn)周期短、溫度低、設(shè)備簡單、操作方便等特點(diǎn)。

（3）生產(chǎn)實踐表明：H13鋼制壓鑄模淬火、回火后再進(jìn)行氮碳共滲熱處理，其使用壽命是常規(guī)熱處理的2倍以上。

（4）H13鋼制壓鑄碳較佳的熱處理工藝為：1030℃淬火，600℃回火后先對模具進(jìn)行修整，然后再進(jìn)行580℃+4.5h氣體氮碳共滲，滲氮后油冷。

模具氮化工藝中的氨的作用

氮化銨的酸性有除銹，使表面平整的作用。加熱就分解。

氮化銨比普通氮化溫度略低，因此變形更小，硬度和氮化層厚度差，且氣體軟氮化無毒。效果不同。氮化銨和軟氮化兩者都會形成 ε 相的白亮層。軟氮化的白亮層具有很好的韌性，裂紋敏感性比較小，使用時是靠白亮層來起作用的。