模具氮化处理存在的问题及对.docx
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1、模具氮化处理存在的问题及对模具氮化处理存在的问题及对策 模具进行氮化处理可显著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蚀性能和抗疲劳性能。由于渗氮温度较低,一般在500-650范围内进行,渗氮时模具芯部没有发生相变,因此模具渗氮后变形较小。一般热作模具钢(凡回火温度在550-650的合金工具钢)都可以在淬火、回火后在低于回火温度的温度区内进行渗氮;实践证明,经氮化处理后的模具使用寿命显著提高,因此模具氮化处理已经在生产中得到广泛应用。但是,由于工艺不正确或操作不当,往往造成模具渗氮硬度低、深度浅、硬度不均匀、表面有氧化色、渗氮层不致密、表面出现网状和针状氮化物等缺陷,严重影响了模具使用寿命。
2、因此研究模具渗氮层缺陷、分析其产生的原因、探讨减少和防止渗氮缺陷产生的工艺措施,对提高模具的产品质量,延长使用寿命具有十分重要的意义。 、模具渗氮层硬度偏低 模具渗氮表层硬度偏低将会降低模具的耐磨性能,大大减少渗氮模具的使用寿命。模具渗氮层硬度偏低的原因: (1)渗氮模具表层含氮量低。这是由于渗氮时炉温偏高或者在渗氮第一阶段的氨分解率过高,即炉内氮气氛过低。 (2)模具预先热处理后基体硬度太低。 (3)渗氮炉密封不良、漏气或初用新的渗氮罐。 预防措施:适当降低渗氮温度,对控温仪表要经常校正,保持适当的渗氮温度。模具装炉后应缓慢加热,在渗氮第一阶段应适当降低氨分解率。渗氮炉要密封,对漏气的马弗罐
3、应及时更换。新渗氮罐要进行预渗氮,使炉内氨分解率达到平稳。对因渗氮层含氮量较低的模具可进行一次补充渗氮,其渗氮工艺为:渗氮温度520 ,渗氮时间810h,氨分解率控制在20-30。在模具预先热处理时要适当降低淬火后的回火温度,提高模具的基体硬度。 、模具渗氮层浅 模具渗氮层浅将会缩短模具硬化层耐磨寿命。模具渗氮层偏浅的原因: (1)模具渗氮时间太短、渗氮温度偏低、渗氮炉有效加热区的温度分布不均匀、渗氮过程第一阶段氮浓度控制不当(氨分解率过高或过低)等。 (2)模具装炉前未清除掉油污及装炉量过多、模具间距太近。 预防措施: (1)要严格控制装炉前模具表面质量、装炉量、炉内温差和氮气氛、渗氮时间和
4、温度。 (2)加强渗氮炉密封,保证炉内氮气氛循环正常。并按工艺要求控制氨分解率。 (3)对已经出现渗氮层不足的模具可进行二次渗氮,严格按照渗氮第二阶段工艺补充渗氮。 、模具渗氮层硬度不均匀或有软点 模具渗氮层不均匀或有软点将会使模具在使用时性能不稳定,薄弱区域首先磨损较多,造成整个模具的早期损坏失效,严重影响模具的使用寿命。硬度不均匀或有软点的原因: (1)由于渗氮炉上、下不均衡加热或气流不通畅,炉内温度不均匀。 (2)氨气通入管道局部堵塞,影响炉内氮气氛;炉内氨气循环不良。 (3)模具装炉前未很好清理表面油污。 (4)渗氮炉内模具装载太多或炉内模具间距太小、部分有接触。 预防措施: (1)严
5、格控制渗氮炉内上、下区炉温,使其始终保持在同一温度区内。 (2)定期清理氨气进气管道,保持管道的通畅。 (3)模具装炉前需用汽油或酒精等脱脂,经过清洗后的模具表面不能有油污或其它脏物。 (4)模具装炉时,模具间要保持一定距离,严防模具工作面接触和重叠。 (5)炉内气氛循环要充分,渗氮炉要密封好,对漏气的马弗罐应及时更换。 、模具渗氮后表面有氧化色 模具渗氮后发生表面氧化不仅影响模具外观质量,而且影响模具表面的硬度和耐磨性,严重影响模具使用寿命。 模具渗氮后表面氧化的原因: (1)气体渗氮罐漏气或炉盖密封不良。 (2)提供氨气的干燥装置中的干燥剂失效,通入炉中的氨气含有水分。 (3)渗氮结束后随
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