新疆塑料模具表面强化三个过程的分析

  目前，我国的模具寿命不高，模具的消耗量很大。 因此，改善我国模具的寿命是非常紧迫的任务。 模具的热处理对使用寿命有很大影响。 我们经常接触到的大多数模具损坏是由于热处理不当造成的。 据统计，由于热处理不当造成的模具故障占总故障率的50％以上。 因此，越来越多地使用真空炉，半真空炉和非氧化性保护气氛炉对异型模具进行热处理。

  模具热处理过程包括基体的强化和增韧以及表面强化处理。 基体的强化和增韧是为了提高基体的强度和韧性并减少断裂和变形，因此其常规热处理必须严格按照工艺进行。 表面强化的主要目的是提高模具表面的耐磨性，耐腐蚀性和润滑性。 表面强化处理方法很多，主要有渗碳，渗氮，硫化，硼化，氮碳共渗，金属化等。 使用不同的表面强化处理工艺可以使模具的使用寿命延长数倍甚至数十倍。 近年来，出现了一些表面强化过程。 本文重点介绍三个主要过程。

  1.离子渗氮，为了提高模具的耐腐蚀性，耐磨性，耐热疲劳性和防粘性能，可以使用离子渗氮。 离子渗氮的突出优点是渗氮时间大大缩短，可以通过调节不同的气体成分来控制渗氮层的结构，减少渗氮层的表面脆性，变形小，硬度分布曲线小。 氮化层比较稳定，不易剥离和热疲劳。 渗透性基材比气体氮化物宽，无毒，无爆炸性，并且生产安全。 但是，对于形状复杂的模具，难以获得均匀的加热和均匀的浸润层，且浸润层较浅，过渡层较陡，温度仍然需要解决。

  离子渗氮温度为450〜520℃。 处理6〜9小时后，渗氮层的深度约为0.2〜0.3mm。 如果温度太低，则渗漏层太薄。 如果温度太高，则表面层易于松散，从而降低了防粘能力。 离子渗氮层的厚度优选为0.2〜0.3mm。 磨损了的离子渗氮模具经修复后可以投入使用，并再次进行离子渗氮，可以大大提高模具的总使用寿命。

  2.氮碳共渗，氮碳共渗温度低（560〜570℃），变形小，加工模具钢的表面硬度高达900〜1000HV，耐磨性好，耐腐蚀性能好。 强度高，高温硬度高，可分别用于压铸模具，冷head模具，冷挤压模具，热挤压模具，高速锻造模具和塑料模具，可使使用寿命提高1-9倍 次。 但是，它在气体氮碳共渗后经常变形，膨胀约为复合材料厚度的25％，因此不适合用于精密模具。 治疗前必须将其退火并去除。

  3.碳氮共渗三元渗透可在氮化炉中进行。 渗透剂是含硼的有机渗透剂和氨气，比例为1：7，渗透温度为600℃，渗透时间为4h，共渗透层的复合层厚度​​为3〜4μm， 扩散层的深度为0.23mm，表面硬度为HV011050。 经过共渗处理，模具的寿命大大提高。