模具表面渗金属技术的应用与发展

来源:热处理网作者:张覃轶

介绍了粉末法,盐浴法和等离子法等几种应用于模具表面强化的渗金属技术的工作原理,特点,应用现状,研究进展,存在的问题和发展趋势,模具表面渗金属是提高模具使用寿命的一条有效途径。

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模具表面渗金属技术的应用与发展 宋 (. 1霍州煤电集团有限岱司,山西霍州

华,池成忠 0 1 0‘ .原理工大学,山西 340 2太太原 00 2 ) 3 0 4

摘要:介绍了粉束法、盐浴法和等离子体法等几种应用手模具表面强化的渗金属技术的工作原理、特点、应用 现状、研究进展、存在的问题和发J薹趋势。模具表面渗金属是提高模具使用寿命的一条有效途径。 关蕾词:具}面合盎北 I用模表应 中圈分娄号: G1 2 4, T 6 TG1 4 4 5 7 . 4文献标识鸸: A

晶粒长大,力学性能降低,因此模具渗金属处理后,还 需进行淬火+回火热处理。 I粉末渗金一技术 j

随着模具工业的发展,模具的性能要求越来越对

苛刻,寿命问题日益突出。模具经常规热处理获得良好基体强韧性之后,采用表面强化处理工艺,赋予模具再 表面高硬度、耐磨、耐蚀、热、耐抗咬合和低摩擦系数等

粉末渗金属处理是把模具工件与渗剂一起装箱烘烤后封箱,续加热到 8 0继 0℃~ 12 0,保温过程 0℃在中,剂发生化学反应,渗生成的活性原子吸附在工件表

许多优良性能,可使模具寿命提高几倍甚至几十倍模具表面渗金属就是一种模具表面强化处理的重要手 段。

面,扩散到工件基体中形成渗入金属一铁并

碳合金

表面层。渗层厚度可达 2, 0 m ̄ 4,粉末渗金属技术 u 0 m。 a常用在 c、 i V的单元渗以及与硼、等的多元共 rT和硅渗。处理温度和保温时间是粉末渗金属技术的两个重要工艺参数,要想得到较厚的渗层和较好的基体组织, 处理温度和保温时间都必须控制在其最佳范围内

模具表面渗金属技术是在一定的温度和真空度条件下,被还原出的活性金属原子或电离、溅射出的金属元素原子扩散进入模具钢基体表层形成合金渗层,从而改变表层化学成分、组织和性能的方法。具表面渗模金属技术属于钢的

化学热处理范畴,质上是通过高实

渗剂一般由供渗剂 (即渗入金属粉未或其氧化物 或其铁合金粉)填充剂 (、氧化铝 )催渗剂 (及卤化铵 )组成。些粉末的混合比没有统一规范,国渗铬常用配这我方 (量分数 ):粉 5+氧化铝 4+氯化铵质为铬 O 8 2,英国配方为:铁粉 ( r 5+F 3 . 而铬 C 6 e 49 0 1 c) O+氧化铝 3 . +碘化铵 0 2。碳紊工 6 98 .具钢制模具的渗铬层通常由外层和内层构成,层是外硬度很高的铬铁碳化物层,的质量分数达 5~铬 O 6; O内层是扩散层,为包析组织。某厂对 TI A制造 O

温扩散,、、、、、、、、铬钒钛钨钼铌钴镍铝等活性原子在模具表面形成固溶体或碳化物渗层组织,它们的硬度高,耐磨损性好,还具有相当好的抗氧化性和耐腐蚀性,大大提高了模具表面的机械和物化性能,而有效从地提高了模具使用寿命。一 模具表面渗金属技术主要有粉末渗金属技术、涂

敷剂渗金属技术、浴渗金属技术、盐等离子体渗金属技 术等,目前有些方法已进入工业化生产阶段,得了很取

好的经济效益。采用表面渗金属技术对模具进行表面 强化与其它模具表面强化技术相比,具有以下一些特点:①设备简单,于操作。②能够实现铬、、、易钒钛钨、、、、等高熔点金属元素的单元渗及多元共钼铌钴镍

的弯曲模和拉深模在最终热处理之前进行了粉末渗铬处理,模具表面硬度达到了 13 0使 O Hv~15 0 0 HV,使 用寿命超过了原来的 3倍以上。粉末巷金属法设备简

单,于操作,宜单件生产,我国目前被广泛使用易适是的一种模具表面强化方法。但存在渗入金属和辅助材 料消耗太、动条件差、艺周期长、劳工污染环境等缺点,

渗。渗层与基体结合牢靠,③不存在渗层剥落的问题。 ④渗层的金相组织主要是渗入金属的碳化物及金属间

化合物。⑤处理温度较高,间较长,时工件内部组织中 收蒋日期:2 0一l0 0 2O一 8

文献 f3渗 T剂中加入 A粉作还原剂,用 AI -在 s i 1改 F

作者简介 r华 ( 93)男 .宋

1 6一 .山西翼墟人 .工程师 .9 5年毕业于太原工业太学 .科|成忠 ( 9 3)男,西天镇县人, 18本池 16一,山副教授 .读博士研究生在主要从事材料塑性加工盈其摸具应面技术的教学和科研工作。

模具表面渗金属技术的应用与发展

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