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离子氮化新工艺:热锻模

发布时间:2019-03-11 16:28:48 来源:http://www.rclwh.com/ 作者:武汉八一零离子氮化炉研究所 浏览次数:646次

一、热锻模模具在服役过程中,型腔表面由于与高温锻件接触,常常被加热到610-660℃,而且每锻一件需对模具型腔进行冷却,因此,在锻造时产生的冲击负荷及热应力共同作用下,热锻模模具的失效通常表现为热疲劳裂纹、热磨损及早期开裂等几种主要形式。

  为了提高热锻模模的使用寿命,正确选择与服役条件相适应的模具材料,并制订与之相适应的热加工工艺很重要。在此基础上,对模具实施表面离子氮化为提高精锻模具寿命的一种行之有效方式。

  经常使用的热锻模模材料有4Cr5MoV1Si(H13)等几种,其中,H13因其具有较优异的性能和适中的价格,已成为热锻模模最首选的材料之一。

  事实证明:对H13钢采用离子氮化等表面强化可抑制裂纹的萌生和扩展。而且表面强化的这种作用随热循环的温度而变化,在低的循环温度下,表面强化的作用更为显著。

  事实还证明:对以热疲劳失效为基本特征的热锻模,当外载荷低于550MPa时,离子氮化表面强化可有效地提高模具的热疲劳断裂寿命,而且,外载荷应力越小,提高的幅度越大。

  随着离子氮化工艺在热锻模应用领域研究的不断深化,越来越多的热锻模采用离子氮化表面强化来提高模具的使用寿命。国外早在上世纪八十年代初,已将离子氮化工艺用于热锻模的表面强化。国内的温州三联锻造公司、芜湖三联锻造公司、南京精密机械锻造有限公司、浙江锐泰科技有限公司、中泰模具股份有限公司、重庆中悦祥精密锻造机械工业有限公司、黄山精联精工机械有限公司等使用我所离子氮化炉用于热锻模的表面强化,也取得了较显著的使用效果。

二、热锻模模表面强化采用脉冲电源辉光离子氮化的优越性

离子氮化因其具有工艺时间少、节能、省气、无污染、工件变形小、氮化层组织可控、实用范围广(几乎所有类型的钢铁材料均可进行离子氮化处理)等特点,广泛地用于工业生产实践。

三、H13钢热锻模模的离子氮化工艺

  H13钢的离子氮化工艺曲线如下:

111.JPG

  H13钢经520~540℃、12-18小时的离子氮化,其氮化层深度为0.4-0.5mm左右。硬度可达到HV950-1050。

 

    




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