壓鑄模具表面強(qiáng)化處理工藝

常規(guī)的總體淬火已很難滿足壓鑄模具高的表面耐磨性和基體的強(qiáng)韌性要求。

表面強(qiáng)化處理不僅能提高壓鑄模具表面的耐磨性及其他性能，而且能使基體保持足夠的強(qiáng)韌性，同時(shí)防止熔融金屬粘模、浸蝕，這對(duì)改善壓鑄模具的綜合性能，節(jié)約合金元素，大幅度降低成本，充分發(fā)揮材料的潛力，以及更好地利用新材料，都是十分有效的。

生產(chǎn)實(shí)踐表明，表面強(qiáng)化處理是提高壓鑄模具質(zhì)量和延長(zhǎng)模具使用壽命的重要措施。壓鑄模具常采用的表面強(qiáng)化處理工藝有：滲碳、滲氮、氮碳共滲、滲硼、滲鉻和滲鋁等。

1.滲碳

滲碳是目前機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種化學(xué)熱處理方法。其工藝特點(diǎn)是：將中低高碳的低合金模具鋼和中高碳的高合金鋼模具在增碳的活性介質(zhì)(滲碳劑)中，加熱到900℃-930℃，使碳原子滲入模具表面層，繼之以淬火并低溫回火，使模具的表層和心部具有不同的成分、組織和性能。

滲碳又分為固體滲碳、液體滲碳和氣體滲碳。近期又發(fā)展到可控氣氛滲碳、真空滲碳和苯離子滲碳等。

2.滲氮

將氮滲入鋼表面的過程稱為鋼的氮化。氮化能使模具零件獲得比滲碳更高的表面硬度、耐磨性能、疲勞性能、紅硬性和耐蝕性能。因?yàn)榈瘻囟容^低(500-570℃)，氮化后模具零件變形較小。

滲氮方法有固體滲氮、液體滲氮和氣體滲氮。目前，正在廣泛應(yīng)用離子滲氮、真空滲氮、電解催滲滲氮和高頻滲氮等新技術(shù)，縮短了滲氮時(shí)間，并可獲得高質(zhì)量的滲氮層。

3.氮碳共滲

氮碳共滲是在含有活性碳、氮原子的介質(zhì)中同時(shí)滲入氮和碳，并以滲氮為主的低溫氮碳共滲工藝(530℃-580℃)。氮碳共滲的滲層脆性小，共滲時(shí)間比滲氮時(shí)間大為縮短。壓鑄模經(jīng)氮碳共滲后，可顯著提高其熱疲勞性能。

惡劣的工作條件，要求壓鑄模具有良好的高溫力學(xué)性能、耐冷熱疲勞性能、耐液態(tài)金屬?zèng)_蝕性能、抗氧化性能和高的淬透性及耐磨性等，熱處理是決定這些性能的主要制造工藝。

壓鑄模具的熱處理，就是通過對(duì)鋼的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，使模具表面獲得很高的硬度及耐磨性，而心部仍具有足夠的強(qiáng)度和韌性，同時(shí)有效防止熔融金屬粘模、浸蝕。選用恰當(dāng)?shù)臒崽幚砉に?，可減少廢品和顯著提高模具使用壽命。