离子渗氮炉应用汽车零件热处理，提高模具寿命

2023-08-18 理论教育版权反馈

【摘要】：对锻模而言，磨损为主要的失效原因，采用有一层4～6μm厚的γ渗氮层和约0.3mm的扩散层结构，可获得良好的效果，锻模离子渗氮可使成形面的粘着性降低，使热疲劳强度和冲击韧度提高，因而使用寿命延长。钢压铸模具、铝挤压模具离子渗氮后可提高寿命2～3倍。如用Cr12MoV钢制造的蜗壳拉深成形模，500℃×5h离子渗氮，表面硬度为1200HV5，化合物层厚度为0.015mm，渗层深度为0.12mm，使用寿命提高25倍。

1)热作模具钢和冷作模具钢模具的渗氮。热锻模要求有热稳定性、良好的韧性、高的耐磨性，又要有低的粘附性及热裂不敏感性。对锻模而言，磨损为主要的失效原因，采用有一层4～6μm厚的γ渗氮层和约0.3mm的扩散层结构，可获得良好的效果，锻模离子渗氮可使成形面的粘着性降低，使热疲劳强度和冲击韧度提高，因而使用寿命延长。对于热拉深模而言，可得到韧性好和耐磨的化合物层，减小了摩擦因数，使受力层的磨损减少。钢压铸模具、铝挤压模具离子渗氮后可提高寿命2～3倍。冷作模具除要求有足够的心部强度外，还要求表面耐磨且脆性小，其基体中碳化物含量高，离子渗氮后的表面硬度高，具有高的耐磨性，非常适合冷作成形加工工艺使用，如卷板、轧制、冲裁、拉深和弯曲等。如用Cr12MoV钢制造的蜗壳拉深成形模，500℃×5h离子渗氮，表面硬度为1200HV5，化合物层厚度为0.015mm，渗层深度为0.12mm，使用寿命提高25倍。

2)汽车发动机零件的渗氮。在发动机上工作的零件，要求具有高的硬度，良好的疲劳强度，较高的抗咬合性和耐摩擦能力。进（排)气门、导管、挺杆、曲轴、活塞环等进行离子渗氮均取得了良好的效果。例如，45钢制造的曲轴离子渗氮1～2h，表面硬度、耐磨性及疲劳强度提高，防止了变形。

3)不锈钢和耐热钢零件的渗氮。对于需要渗氮的不锈钢和耐热钢制品，采用离子渗氮的方法效果特别好，辉光放出离子的高速轰击作用，可以清除掉工件表面的钝化膜，因此渗氮前不用特别地进行钝化膜处理，离子渗氮速度快，且渗氮层均匀。例如，20Cr13在550℃×15h渗氮后渗层为0.2mm，硬度为1100 HV0.2；12Cr18Ni9在580℃×48h渗氮后渗层深为0.1mm，硬度为1000 HV0.2。与结构钢相比，不锈钢和耐热钢中含有较多的合金元素，它们阻碍氮原子的扩散，使渗氮速度减慢，故渗氮层的厚度变薄，尤其是氮原子在不锈钢中扩散系数较小。

离子渗氮炉应用汽车零件热处理，提高模具寿命

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