深入浅淡汽车模具的渗氮工艺

　　(1)渗氮前的热处理。热挤压齿轮模渗氮前的具体热处理工艺为：首先加热到1050℃后淬火，然后进行2-3次回火处理，回火温度为580℃。此时膜具的硬度为400-450HV。必须注意热处理中回火工序的加热温度至少要比渗氮温度高20℃一40℃。否则，模具在氮化过程中，由于氮化温度超过了回火温度，使回火后的基体组织及力学性能发生变化，零件产生无规律变形。

　　(2)把模具表面进行去污、脱油处理，再装炉。抽真空，当真空度为10-20Pa时，通NH3，当气压为500Pa时开启电源，设定放电电压为760-780V，继续通气，当气压达到2000-3000Pa时停止通气。同时升温到520℃，保温10-11h后关机取出模具。

　　(3)温度控制。对于热挤压模，它的渗氮温度一般为510℃-550℃。虽然渗氮层的厚度随渗氮处理温度的升高而增加，但其抗腐蚀性能则随着渗氮处理温度的升高而下降。因此渗氮温度过高反而不好，它会使氮化物粗化、表层硬度下降并降低抗粘模能力；而同时渗氮温度低时渗氮层薄，满足不了使用要求。

　　(4)渗氮时间。为了提高热挤压齿轮模具的寿命，根据生产实际经验，要求模具的渗层深度达到0.2-0.3mm，所以需要渗氮10-11h，渗氮这么长时间后能达到所要求的厚度。

　　(5)渗氮气氛。热挤压齿轮模的渗氮气氛为纯NH3，主要是因为使用纯NH3非常方便，价格便宜，并且获得渗层组织硬度高，耐磨性好但用纯NH3容易造成零件温度不均匀(受分解率的影响)，并且渗氮层的组织无法控制，渗层脆性大，因此只适于要求不高的模具。热挤压齿轮模疲劳强度较低，不受冲击载荷，所以使用NH3能满足使用要求。

　　(6)气体压力。热挤压齿轮模的渗氮压力约为2000-3000Pa，比常用离子渗氮压力高，这样既可以加快离子渗氮速度，又可以使炉里温度均匀。

　　(7)放电电压。热挤压齿轮模采用的放电电压为760-780V。电压越高，离子的能量就越大，因此放电电压能加快离子渗氮速度，影响零件尺寸，使膨胀量增大。

　　(8)离子渗氮电源。热挤压齿轮模采用的脉冲电源，因为脉冲电源较传统的直流电源相比，它有利于对复杂表面进行离子渗氮，保证零件表面不受弧光损伤、节约能源等优点，所以目前国内大多数采用脉冲电源。

　　使用效果：热挤压齿轮模经过离子渗氮后，表面硬度提高了近200HV左右。装配好后试机试生产表明，经过离子渗氮后，热挤压齿轮模具能够挤压生产零件2000-2200个，而没有进行离子渗氮的模具只能挤压生产零件800-1000个，模具寿命提高了2倍多。

　　采用离子渗氮技术能进一步提高汽车模具使用寿命，在模具表面形成一层比基体材料硬度和强韧性更高的耐疲劳渗氮层，可以在保持模具表面减少热疲劳裂纹的萌生与扩展前提下，充分发挥离子渗氮提高模具抗热变形和热磨损的能力，使模具寿命大大延长。

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