模具化學(xué)表面處理法

化學(xué)表面處理法是將模具置于   溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入模具表面，改變模具表面的化學(xué)成分和組織，達(dá)到改進(jìn)表面性能和滿足技術(shù)要求。按照表面滲入的元素不同，化學(xué)表面處理法可分為滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼、滲鋁、釩等金屬。化學(xué)表面處理能提高模具表面的、疲勞強(qiáng)度、耐蝕性和   性能。

1、滲碳

滲碳是使模具表面形成一層1-2mm的含碳量為0.8%-1.05%滲層。經(jīng)過(guò)適當(dāng)淬火與回火處理，可提高模具表面的硬度、及疲勞強(qiáng)度，使模具芯部仍保持良好的韌性和塑性。

因此滲碳主要用于同時(shí)受?chē)?yán)重磨損和較大沖擊載荷的模具。由于滲碳溫度較高，滲后還需熱處理，模具變形較大，因此精度要求較高的模具不宜采用。模具的滲碳工藝有固體滲碳、氣體滲碳、真空滲碳和離子滲碳。與傳統(tǒng)滲碳相比，離子滲碳具有滲碳、碳濃度梯度平緩、工件變形小、環(huán)境污染小以及狹縫和小孔都能處理的優(yōu)點(diǎn)。

2、滲氮

模具經(jīng)過(guò)滲氮處理后，表面的、作用、抗熱、抗蝕、硬度和抗咬合性能都比滲碳處理后優(yōu)越。與滲碳相比，滲氮的溫度較低(5000C-600℃)，模具滲氮后變形小。

滲氮工藝復(fù)雜、時(shí)間長(zhǎng)、成本高，一般用于和精度或抗熱都要求較高的模具。隨著軟氮化、離子氮化等新工藝的發(fā)展，逐漸解決了普通滲氮時(shí)間長(zhǎng)、功效低的缺點(diǎn)?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)氣體組分來(lái)調(diào)節(jié)控制氮化組織、降低滲氮層的脆性，不易產(chǎn)生剝落和熱疲勞。W6Mo5Cr4V2鋼制冷擠凸模經(jīng)過(guò)離子滲氮后，使用壽命可提高2-3倍:SCrMnMo鋼熱鍛模離子氮化后，磨損量減到原來(lái)的1/4。離子滲氮在所有的模具處理中都有應(yīng)用，但是對(duì)于形狀復(fù)雜的模具，難以獲得均勻的加熱和滲層，同時(shí)滲層較淺。

3、碳氮共滲

碳氮共滲就是同時(shí)向零件表面滲入碳和氮的化學(xué)處理工藝，也稱氰化。主要有液體和氣體碳氮共滲兩種。液體碳氮共滲有毒，污染環(huán)境，勞動(dòng)條件差，已很少應(yīng)用。共滲處理，模具變形小，較高的、抗粘著性，模具壽命可提高2-5倍。

4、滲硼、滲金屬

滲硼方法有固體滲硼、氣體滲硼、鹽浴滲硼等。應(yīng)用較多的是鹽浴滲硼和固體滲硼。蘇聯(lián)將該法用于冷熱加工模具上，對(duì)溶鹽電解法研究的很多；日本發(fā)展了以硼砂溶鹽為主的液體滲硼及其它元素的TD法，提高模具壽命4-20倍；德國(guó)、   也都搞了很多硼與其它元素的共滲工藝。通過(guò)滲鉻后可顯著提高模具使用壽命，尤其是對(duì)在熱態(tài)工作或承受強(qiáng)烈磨損的模具。適用于錘鍛模、壓鑄模、塑料模、拉深模等冷熱作模具，滲鉻后使用壽命可提高幾到數(shù)十倍。