本篇文章給大家談?wù)劥箦伵_爐蓋沖壓模具，以及模具鍋大全對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。

本文目錄概覽：

• 1、常用的冷沖壓模具材料有哪些，各有什么用途



• 2、氮化模具什么顏色好?出來的模具是藍色的是怎么樣造成的
• 3、模具氮化和不氮化在性能上有多大差異？
• 4、氮化爐的氮化工藝
• 5、以下哪些方法有效去除原料中的草酸

常用的冷沖壓模具材料有哪些，各有什么用途

沖壓模具工作零件材料的要求

沖壓模具工作時要承受沖擊、振動、摩擦、高壓和拉伸、彎扭等負荷，甚至在較高的溫度下工作（如冷擠壓），工作條件復雜，易發(fā)生磨損、疲勞、斷裂、變形等現(xiàn)象。因此，對模具工作零件材料的要求比普通零件高。

由于各類沖壓模具的工作條件不同，所以對模具工作零件材料的要求也有所差異。

1.沖裁模材料的要求

對于薄板沖裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而對厚板沖裁 模除了 要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點外，為防止模具斷裂或崩刃 ，還應(yīng)具有高的斷裂抗力、較高的抗彎強度和韌性。

2. 拉深模材料的要求

要求模具工作零件材料具有良好的抗粘附性（抗咬合性）、高的耐磨性和硬度、一定的強韌性以及較好的切削加工性能，而且熱處理時變形要小。

3. 冷擠壓模材料 的要求

要求模具工作零件有高的強度和硬度、高耐磨性，為避免沖擊折斷，還要求有一定的韌性。由于擠壓時會產(chǎn)生較大的升溫，所以還應(yīng)具有一定的耐熱疲勞性和熱硬性

11.2.2 沖壓模具材料的種類及特性

制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質(zhì)合金、 鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鋅基合金、低熔點合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主，常用的模具工作部件材料的種類有：碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳 高鉻或中 鉻工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及硬質(zhì)合金、 鋼結(jié)硬質(zhì)合金 等等。

1. 碳素工具鋼

在模具中應(yīng)用較多的碳素工具鋼為T8A、T10A等，優(yōu)點為加工性能好，價格便宜。但淬透性和紅硬性差，熱處理變形大，承載能力較低。

2. 低合金工具鋼

低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入了適量的合金元素。與碳素工具鋼相比，減少了淬火變形和開裂傾向，提高了鋼的淬透性，耐磨性亦較好。用于制造模具的低合金鋼有 CrWMn、9Mn2V、7CrSiMnMoV(代號CH-1)、6CrNiSiMnMoV(代號GD)等。

3. 高碳高鉻工具鋼

常用的高碳高鉻工具鋼有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代號D2），它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性，熱處理變形很小，為高耐磨微變形模具鋼，承載能力僅次于高速鋼。但碳化物偏析嚴重 ，必須進行反復鐓拔 （軸向鐓、徑向拔）改 鍛，以降低碳化物的不均勻性，提高使用性能。

4. 高碳中鉻工具鋼

用于模具的高碳中鉻工具鋼有Cr4W2MoV、Cr6WV 、Cr5MoV等，它們的含鉻量較低， 共晶碳化物 少，碳化物分布均勻，熱處理變形小，具有良好的淬透性和尺寸穩(wěn)定性。與碳化物偏析相對較嚴重的高碳高鉻鋼相比，性能有所改善。

5. 高速鋼

高速鋼具有模具鋼中最高的 的 硬度、耐磨性和抗壓強度，承載能力很高。模具中常用的有 W18Cr4V（代號8-4-1）和含鎢量較少的W6Mo5 Cr4V2（代號6-5-4-2，美國牌號為M2）以及為提高韌性開發(fā)的 降碳降釩 高速鋼 6W6Mo5 Cr4V（代號6W6或稱低碳M2）。高速鋼也需要改 鍛 ，以改善其碳化物分布 。

6. 基體鋼

在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素，適當增減含碳量，以改善鋼的性能。這樣的鋼種統(tǒng)稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲勞強度和韌性均優(yōu)于高速鋼，為高強 韌性冷作模具鋼 ，材料成本卻比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb（代號65Nb）、7Cr7Mo2V2Si（代號LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL（代號012AL）等。

7. 硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金

硬質(zhì)合金的硬度和耐磨性高于其它任何種類的模具鋼，但抗彎強度和韌性差。用作模具的硬質(zhì)合金是 鎢鈷類 ，對沖擊性小而耐磨性要求高的模具，可選用 含鈷量較低 的硬質(zhì)合金。對沖擊性大的模具，可選用 含鈷量較高 的硬質(zhì)合金。

鋼結(jié)硬質(zhì)合金 是以鐵粉加入少量的合金元素粉末（如鉻、 鉬 、鎢、釩等）做粘合劑，以碳化 鈦或碳化鎢為硬質(zhì)相 ，用粉末冶金方法燒結(jié)而成。鋼結(jié)硬質(zhì)合金 的基體是鋼，克服了硬質(zhì)合金韌性較差、加工困難的缺點，可以切削、焊接、鍛造和熱處理。 鋼結(jié)硬質(zhì)合金含有大量的碳化物，雖然硬度和耐磨性低于硬質(zhì)合金，但仍高于其它鋼種，經(jīng)淬火、回火后硬度可達 68 ~ 73HRC。

11.2.3 沖壓模具材料的選用及熱處理要求

一. 沖裁模具材料的選用及熱處理要求

選用沖裁模具材料應(yīng)考慮工件生產(chǎn)的批量，若批量不大就沒有必要選擇高壽命的模具材料；還應(yīng)考慮被沖工件的材質(zhì)，不同材質(zhì)適用的模具材料亦有所不同。對于沖裁模具，耐磨性是決定模具壽命的重要因素，鋼材的耐磨性取決于碳化物等硬質(zhì)點相的狀況和基體的硬度，兩者的硬度越高，碳化物的數(shù)量越多，則耐磨性越好。常用沖壓模具鋼材耐磨性 的劣優(yōu)依次 為碳素工具鋼 — 合金工具鋼 — 基體鋼 — 高碳高鉻鋼 — 高速鋼 — 鋼結(jié) 硬質(zhì)合金 — 硬質(zhì)合金。

此外還必須考慮工件的厚度、形狀、尺寸大小、精度要求等因素對模具材料選擇的影響。

1.傳統(tǒng)模具用鋼

長期以來，國內(nèi)薄板沖裁模用鋼為 T10A 、 CrWMn 、9Mn2V、Cr12 和 Cr12MoV 等。

其中 T10A 為碳素工具鋼，有一定強度和韌性。但耐磨性不高，淬火容易變形及開裂，淬透性差，只適用于工件形狀簡單、尺寸小、數(shù)量少的沖裁模具。

T10A 碳素工具鋼的熱處理工藝為： 760~810 ℃水或油 淬， 160~180 ℃ 回火，硬度 59~62HRC 。

CrWMn 、 9Mn2V 是高碳低合金鋼種，淬火操作簡便，淬透性優(yōu)于碳素工具鋼，變形易控制。但耐磨性和韌性仍較低，應(yīng)用于中等批量、工件形狀較復雜的沖裁模具。 CrWMn 鋼的熱處理工藝為：淬火溫度 820~840 ℃ 油冷 ，回火溫度 200 ℃，硬度 60~62HRC 。 9Mn2V 鋼的熱處理工藝為：淬火溫度 780~820 ℃ 油冷 ，回火溫度 150~200 ℃，空冷，硬度 60~62HRC 。注意 回火溫度在 200~300 ℃范圍有回火脆性和顯著體積膨脹，應(yīng)予避開。

Cr12 和 Cr12MoV 為高碳高鉻鋼，耐磨性較高，淬火時變形很小，淬透性好，可用于大批量生產(chǎn)的模具，如硅鋼片沖裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性，易產(chǎn)生碳化物偏析，沖裁時容易出現(xiàn)崩 刃 或斷裂。其中， Cr12 含碳量較高，碳化物分布不均比 Cr12MoV 嚴重，脆性更大一些。

Cr12 型鋼的熱處理工藝選擇取決于模具的使用要求，當模具要求比較小的變形和一定韌性時，可采用低溫淬火、回火（ Cr12 為 950~980 ℃淬火， 150~200 ℃回火； Cr12MoV 為 1020~1050 ℃淬火， 180~200 ℃回火 ）。若要提高模具的使用溫度，改善其淬透性和紅硬性，可采用高溫淬火、回火 （ Cr12 為 1000~1100 ℃淬火， 480~500 ℃回火； Cr12MoV 為 1110~1140 ℃淬火， 500~520 ℃回火 ）。

高鉻鋼在 275~375 ℃區(qū)域有回火脆性，應(yīng)予避免。

2.常用模具新鋼種

為了彌補傳統(tǒng)模具鋼種性能的不足，國內(nèi)開發(fā)或引進了以下性能較好的沖壓模具用鋼：

（ 1 ） Cr12Mo1V1 （代號 D2 ）鋼 為仿美國 ASTM 標準中的 D2 鋼引進 的鋼種，屬 Cr12 型鋼。由于 D2 鋼中 Mo 、 V 含量增加，細化了晶粒，改善了碳化物的分布狀況，因此 D2 鋼的強韌性（沖擊韌度、抗彎強度、撓度）比 Cr12MoV 鋼有所提高，耐磨性和抗回火穩(wěn)定性也比 Cr12MoV 更高?？捎蒙罾涮幚?，提高硬度并改善尺寸穩(wěn)定性。用 D2 鋼制作的沖裁模具壽命要高于 Cr12MoV 鋼模具。

D2 鋼的鍛造性能和熱塑成形性比 Cr12MoV 鋼略差，機械加工性能和熱處理工藝與 Cr12 型鋼相似。

（ 2 ） Cr6WV 鋼 為高 耐磨微 變形高碳中鉻鋼，碳、鉻含量均低于 Cr12 型鋼，碳化物的分布狀態(tài)較 Cr12MoV 均勻，具有良好的淬透性。熱處理變形小，機械加工性能較好?？箯潖姸?、沖擊韌度優(yōu)于 Cr12MoV ， 只是耐磨性略低于 Cr12 型鋼。用于承受較大沖擊力的高硬度、高耐磨板料沖裁模，其效果好于 Cr12 型鋼。

鋼的常用熱處理工藝為：淬火溫度9701 ~ 000℃，一般可熱油或硝鹽分級淬火冷卻，尺寸不大的部件可采取空冷。淬火后應(yīng)立即回火，回火溫度160210 ~ ℃，硬度 58 ~ 62HRC。

（ 3 ） Cr4W2MoV 鋼 也是高 耐磨微 變形高碳中鉻鋼，替代 Cr12 型鋼而研制的鋼種，碳化物均勻性好，耐磨性高于 Cr12MoV ，適于制作形狀復雜、尺寸精度要求高的沖壓模具，可用于硅鋼片沖裁模。

Cr4W2MoV 鋼的熱處理工藝：要求強度、韌性較高時，采用低溫淬火、低溫回火工藝：淬火溫度 960~980 ℃，回火溫度 280~320 ℃，硬度 60~62HRC 。要求熱硬性和耐磨性較高時，采用高溫淬火、高溫回火工藝：淬火溫度 1020~1040 ℃，回火溫度 50 0~540 ℃，硬度 60~62HRC 。

（ 4 ） 7CrSiMnMoV( 代號 CH-1) 鋼 為 空淬微變形低合金鋼、火焰淬火鋼，可以利用火焰進行局部淬火，淬硬模具刃口部分。淬火溫度（ 800~1000 ℃ ），具有良好的淬透性和 淬硬性 （可達 60 HRC 以上），強度和韌性較高，崩 刃 后能補焊?？纱?CrWMn 、 Cr12MoV 鋼，制作形狀復雜的沖裁模。 CH-1 鋼的推薦熱處理工藝：淬火溫度 900~920 ℃， 油冷 ， 190~200 ℃ 回火 1~3 小時，硬度 58~62 HRC 。

（ 5 ） 6CrNiSiMnMoV( 代號 GD) 鋼 為高韌性低合金鋼，淬透性好，空淬變形小，耐磨性較高。其強韌性顯著高于CrWMn 和 Cr12MoV 鋼，不易崩刃或斷裂。尤其適用于細長、薄片狀 凸模及 大型、形狀復雜、薄壁凸凹模。

GD 鋼的推薦熱處理工藝：淬火溫度 870~930 ℃（ 900 ℃ 最佳 ），鹽浴爐加熱（ 45s/mm ）， 油冷或 空冷、風冷 ， 175~230 ℃ 回火 2 小時，硬度 58~62 HRC 。由于空冷即可淬硬 ，也可采用火焰加熱淬火。

（ 6 ） 9Cr6W3Mo2V2( 代號 GM) 鋼為高耐磨高強 韌 合金鋼，各項工藝性能良好，其耐磨性、強韌性、加工性能均優(yōu)于 Cr12 型鋼，能夠用于高速壓力機沖壓下的多工位 級進模等 精密模具，是較理想的耐磨、精密沖壓模具用鋼。

GM 鋼的熱處理工藝：淬火溫度 1080~1120 ℃，硬度 64~66HRC 。 回火溫度 540~560 ℃，回火二次。

（ 7 ） Cr8MoWV3Si ( 代號 ER5) 鋼 屬高耐磨高強韌合金鋼，具有較好的電火花加工性能，強度、韌性、耐磨性都優(yōu)于 Cr12 型鋼，適用于大型精密沖壓模具。用于硅鋼片沖裁模，一次 刃 磨壽命為 21 萬次，總壽命高達 360 萬次，是目前合金鋼沖模沖裁硅鋼片的較高壽命水平。

ER5 鋼的推薦熱處理工藝：對高耐磨性、高強韌性的模具，采用 1150 ℃ 淬火， 520~530 ℃ 回火 3 次； 對重載服役條件下的模具，采用 1120~1130 ℃ 淬火， 550 ℃ 回火 3 次。

3 ．硬質(zhì)合金及鋼結(jié)硬質(zhì)合金

當工件的批量極大時，可以考慮選用硬度和耐磨性比各類模具鋼種更高的硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 。用作模具材料的硬質(zhì)合金為 鎢鈷類 ，隨著 含鈷量的增加，韌性及抗彎強度提高而硬度降低。對于承受沖擊力較小的模具，可以選用 含鈷量較低 的 YG10X ；承受沖擊力中等或較大的模具，可以選用含鈷量較高 的 YG15 或 YG20 。硬質(zhì)合金的缺點為韌性較差、難以加工，作為模具的工作部件可以設(shè)計為鑲拼結(jié)構(gòu)。 鋼結(jié)硬質(zhì)合金的性能介于硬質(zhì)合金和高速鋼之間，能夠機械加工和熱處理，可以用于制作復雜的高壽命模具。用作沖裁模 的鋼結(jié)硬質(zhì)合金 有 DT 、 GT35 、 TLMW50 、 GW50 等。

厚板沖裁模具

厚板沖裁模承受的沖壓力高于薄板沖模，為重載沖裁模，易磨損、崩 刃 和斷裂，所以要求模具材料應(yīng)具有高的耐磨性和強韌性。

傳統(tǒng)模具用鋼傳統(tǒng)的重載沖裁模具鋼種主要有 T8A 、 Cr12MoV 、 W18Cr4V 、

W6Mo5 Cr4V2 等。

其中 T8A 為碳素工具鋼，雖然淬透性、韌性比 T10A 鋼有所改善，但易殘存網(wǎng)狀碳化物、熱硬性差，只能用于工件批量較小的中厚沖裁模。 T8A 工具鋼的熱處理工藝為： 790~820 ℃水或油 淬， 160~180 ℃ 回火，硬度 58~61HRC 。

W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2為高速工具鋼，具有很高的硬度、抗壓強度和耐磨性，但韌性較低，工作時有可能產(chǎn)生崩 刃或斷裂，而且價格較貴。建議采用低溫淬火、快速加溫淬火等工藝措施來改善其韌性。對于工件批量較大的厚板沖裁模，可以用W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2鋼做 凸 模，Cr12MoV 鋼做凹模 。

W18Cr4V 鋼的推薦熱處理工藝： 1220~1250 ℃ 淬火； 550~570 ℃ 回火 3 次。

W6Mo5Cr4V2 鋼的推薦熱處理工藝： 1160~1200 ℃ 淬火 ： 550~570 ℃ 回火 3 次。

3. 常用模具新鋼種

為了克服高速工具鋼的缺點，提高使用壽命，重載沖裁模具可選用 降碳降釩 高速鋼6 W6Mo5 Cr4V（6W6）和以高速鋼成分為基礎(chǔ)，添加少量的其它元素構(gòu)成的高強韌性模具鋼 — 基體鋼，如 65Nb鋼、LD鋼、012AL鋼、CG-2 鋼等等 。

（ 1）6 W6Mo5 Cr4V (6W6)鋼 為高強韌性高速鋼，由于降低了碳化物的含量和分布均勻性，使其在保持硬度和耐磨性的同時，抗彎強度、沖擊韌性和塑性都有顯著提高，雖然耐磨性略低，仍可用低溫 氮碳共滲提高 表面硬度和耐磨性。其熱處理工藝和高速鋼W6Mo5Cr4V2相似。

（ 2 ） 6Cr4W3Mo2VNb (65Nb) 鋼 65Nb 鋼取自 W6Mo5CrV2 鋼正常 淬火后的基本成分，碳含量比高速鋼低，碳質(zhì)量 分數(shù) 的中限為 0.65% ，故名 65Nb 。各合金元素在鋼中的作用和在高速鋼中相似， 另加入 3% 的 Nb 可形成高穩(wěn)定性的碳化物 NbC ，能有效阻止奧氏體晶粒長大，改善鋼的力學性能和工藝性能。這種鋼具有較好的耐磨性和較強的高溫韌性，可以代替 Cr12MoV 、 W18Cr4V 鋼，用于重載沖裁模和冷擠壓模、 冷鐓模 。

65Nb 鋼鍛造和退火工藝性能良好，熱處理溫度范圍寬，淬火溫度可以在 1080~1180 ℃，回火溫度在 520~600 ℃之間選擇。當采用比 W6Mo5CrV2 鋼正常 淬火溫度低的溫度淬火后，其組織 為在碳含量 較低的馬氏體基體上均勻 分布有細粒狀未溶碳化物。通過熱處理參數(shù)的調(diào)整，可以得到不同的強度、韌性、耐磨性配合，以適合不同模具的性能要求。 65Nb 鋼的熱處理工藝： 1080~1180 ℃鹽浴爐加熱（ 15~20s/mm ）油 淬， 520~560 ℃ 回火 2 次，硬度 57~63 HRC 。

（ 3 ） 7Cr7Mo2V2Si (LD) 鋼 LD 鋼含碳、 含鈷量高于 65Nb ，含釩量也較高。 釩可細化 晶粒，提高耐磨性。因此其抗壓、抗彎強度和耐磨性均高于 65Nb 由于具有良好的強韌性和耐磨性，因而適于制造各種重載模具。

LD 鋼的推薦熱處理工藝： 850 ℃預熱， 1100~1150 ℃ 淬火； 油冷后 530~570 ℃ 回火 2~3 次，每次 1~2 小時，硬度 57~63 HRC 。

（ 4 ） 5Cr4Mo3SiMnVAL (012AL) 鋼 012AL 鋼中加入質(zhì)量分數(shù)為 0.3~0.7% 的鋁，目的是為了細化晶粒，提高鋼的沖擊韌性和熱加工塑性，加 Si 則為了強化基體。 012AL 鋼強韌性高，綜合性能好，通用性強，是冷、熱兼用型模具鋼。其抗彎強度及撓度高于 W18Cr4V 高速鋼，代替高速鋼作模具時很少發(fā)生折斷現(xiàn)象?？梢杂米髦泻癜辶蠜_裁模具和 各類冷 、熱作模具。

012AL 鋼的推薦熱處理工藝： 1090~1120 ℃鹽浴爐加熱（ 30s/mm ）油 淬， 510 ℃ 回火 2 次， 每次油冷 2 小時 ，硬度 60~62 HRC 。

（ 5 ） 6Cr4Mo3Ni2WV(CG-2) 鋼 CG-2 鋼在成分中加 Ni ，強化了基體，改善了韌性和高溫性能。同時增加 Mo 減少 W ，以降低碳化物的偏析。 CG-2 鋼具有高的強度和強韌性，在熱處理到高硬度時仍能維持良好的韌性，較好地解決了高硬度與韌性的合理配合。但鍛造塑性較差，退火后硬度偏高。亦可用作中厚板料沖裁模具和 各類冷 、熱作模具。

CG-2 鋼的熱處理工藝：淬火溫度 1100~1140 ℃加熱（ 20s/mm ）， 油冷 ， 540 ℃ 回火 2 次，每次 2 小時，空冷，硬度 60~62 HRC 。

二. 拉深模具材料的選用及熱處理要求

表 11.2.1 各種板料適用的 拉深模材料

由于拉深模具的失效主要為粘附磨損和磨粒磨損，并以粘附磨損為主。因此選用的模具材料必須具有較高的耐磨性和抗粘附性能，以及足夠的強度。按被拉深材料 考慮適用的拉 深模材料 可以參考表 11-1 。選用時還應(yīng)考慮被拉深材料的板料厚度、 拉深件的 尺寸形狀以及生產(chǎn)批量的大小等因素。

（一） 輕載拉深（拉深薄鋼板和 銅、 鋁合金）時的模具材料

生產(chǎn)批量較小時，對于形狀簡單的筒形 淺拉深件 ，可選用 T8 、 T10 鋼； 對于形狀復雜的中小型件，選用 CrWMn 、 9Mn2V 。

中批量生產(chǎn)或生產(chǎn)批量較大時，選用 Cr12MoV 。

生產(chǎn)批量很大時，選用硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 。

（二）重載拉深（拉深厚鋼板、反拉深、變薄拉深）時的模具材料

生產(chǎn)批量較小時，可選用 T10 、 CrWMn 。

生產(chǎn)批量較大時，選用 Cr12MoV 以及 GM 鋼。 GM 鋼的強度和韌性高于高速鋼、 Cr12MoV ；抗粘附磨損和磨粒磨損能力明顯優(yōu)于基體鋼和 Cr12MoV ，在拉 深模方面 已得到較好應(yīng)用。

生產(chǎn)批量很大時，考慮選用硬質(zhì)合金 或鋼結(jié)硬質(zhì)合金 。

（三）拉深不銹鋼、 高鎳合金鋼 、耐熱鋼板的模具材料

拉深這類材料時，容易發(fā)生粘附和拉毛，首選模具材料為鋁青銅。

生產(chǎn)批量較小時，可選用鋁青銅、 T10A （鍍硬鉻，注意采用鍍硬鉻工藝時鍍層不能太厚，以防拉深時剝落）。

生產(chǎn)批量較大時，選用鋁青銅、 Cr12MoV 、 Cr12Mo1V1 （表面滲氮）。

生產(chǎn)批量很大時，選用硬質(zhì)合金。

（四）大型 拉深件 、汽車覆蓋件的拉深模具材料

可以選用合金鑄鐵或高強度球墨鑄鐵。球墨鑄鐵能夠浸入潤滑油，組織中的石墨具有自潤滑作用，能有效地減輕拉深中的摩擦，而且成本較低、容易加工。

高強度球墨鑄鐵可以采用雙介質(zhì)延遲冷卻馬氏體等溫淬火，以獲得較高的強度和韌性，硬度為 55~58 HRC 。先將模具緩慢預熱后再加熱至 880~900 ℃，保溫后先空氣預冷，然后鹽水 淬冷至 550 ℃左右即轉(zhuǎn)入 油冷，當模溫 降至 250 ℃左右，放入 180~200 ℃的熱油中等溫保持 2~3 小時，再將油溫降至 170 ℃左右等溫 5~7 小時，最后轉(zhuǎn)入空冷。

氮化模具什么顏色好?出來的模具是藍色的是怎么樣造成的

模具經(jīng)氮化后正常顏色是無光澤銀灰色,表面出現(xiàn)藍色,表明已被氧化著色,既影響外觀,又會影響表面硬度和耐磨性。造成表面氧化是因滲氮罐和爐蓋密封不嚴,爐內(nèi)出現(xiàn)負壓,外部空氣倒灌爐內(nèi)和氨氣含水過多及滲氮保溫后隨爐冷卻時供NH3不足,吸入空氣或出爐溫度過高等原因

模具氮化和不氮化在性能上有多大差異？

模具進行氮化處理可顯著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蝕性能和疲勞性能。由于滲氮溫度較低，一般在500-650~范圍內(nèi)進行，滲氮時模具芯部沒有發(fā)生相變，因此模具滲氮后變形較小。一般熱作模具鋼(凡回火溫度在550-650~的合金工具鋼)都可以在淬火、回火后在低于回火溫度的溫度區(qū)內(nèi)進行滲氮；一般碳鋼和低合金鋼在制作塑料模時也可在調(diào)質(zhì)后的回火溫度下滲氮；一些特殊要求的冷作模具鋼也可在氮化后再進行淬火、回火熱處理。

實踐證明，經(jīng)氮化處理后的模具使用壽命顯著提高，因此模具氮化處理已經(jīng)在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。但是，由于工藝不正確或操作不當，往往造成模具滲氮硬度低、深度淺、硬度不均勻、表面有氧化色、滲氮層不致密、表面出現(xiàn)網(wǎng)狀和針狀氮化物等缺陷，嚴重影響了模具使用壽命。因此研究模具滲氮層缺陷、分析其產(chǎn)生的原因、探討減少和防止?jié)B氮缺陷產(chǎn)生的工藝措施，對提高模具的產(chǎn)品質(zhì)量，延長使用壽命具有十分重要的意義。

一、 模具滲氮層硬度偏低

模具滲氮表層硬度偏低將會降低模具的耐磨性能，大大減少滲氮模具的使用壽命。

(1)滲氮模具表層含氮量低。

這是由于滲氮時爐溫偏高或者在滲氮第一階段的氨分解率過高，即爐內(nèi)氮氣氛過低。

(2)模具預先熱處理后基體硬度太低。

(3)滲氮爐密封不良、漏氣或初用新的滲氮罐。

預防措施

(1)適當降低滲氮溫度，對控溫儀表要經(jīng)常校正，保持適當?shù)臐B氮溫度。

(2)模具裝爐后應(yīng)緩慢加熱，在滲氮第一階段應(yīng)適當降低氨分解率。

(3)滲氮爐要密封，對漏氣的馬弗罐應(yīng)及時更換。新滲氮罐要進行預滲氮，使爐內(nèi)氨分解率達到平穩(wěn)。

(4)對因滲氮層含氮量較低的模具可進行一次補充滲氮，其滲氨工藝為：滲氮溫度520℃ ，滲氮時間8～10h，氨分解率控制在20％-30％。

(5)在模具預先熱處理時要適當降低淬火后的火溫度，提高模具的基體硬度。

二、 模具滲氮層淺

模具滲氮層淺將會縮短模具硬化層耐磨壽命。

滲氮模具表面硬度偏低的原因

(1)模具滲氮時間太短、滲氮溫度偏低、滲氮爐有效加熱區(qū)的溫度分布不均勻、滲氮過程第一階段氮濃度控制不當(氨分解率過高或過低)等。

(2)模具裝爐前未清除掉油污及裝爐量過多、模具間距太近。

預防措施

(1)要嚴格控制裝爐前模具表面質(zhì)量、裝爐量、爐內(nèi)溫差和氮氣氛、滲氮時間和溫度。

(2)加強滲氮爐密封，保證爐內(nèi)氮氣氛循環(huán)正常。并按工藝要求控制氨分解率。

(3)對已經(jīng)出現(xiàn)滲氮層不足的模具可進行二次滲氮，嚴格按照滲氮第二階段工藝補充滲氮。

硬度不均勻或有軟點的原因

模具滲氮層硬度不均勻或有軟點模具滲氮層不均勻或有軟點將會使模具在使用時性能不穩(wěn)定，薄弱區(qū)域首先磨損較多，造成整個模具的早期損壞失效，嚴重影響模具的使用壽命。

(1)由于滲氮爐上、下不均衡加熱或氣流不通暢，爐內(nèi)溫度不均勻。

(2)氨氣通入管道局部堵塞，影響爐內(nèi)氮氣氛；爐內(nèi)氮氣循環(huán)不良。

(3)模具裝前未很好清理表面油污。

(4)滲氮爐內(nèi)模具裝載太多或爐內(nèi)模具間距太小、部分有接觸。

預防措施

(1)嚴格控制滲氮爐內(nèi)上、下區(qū)爐溫，使其始終保持在同一溫度區(qū)內(nèi)。

(2)定期清理氨氣進氣管道，保持管道的通暢。

(3)模具裝爐前需用汽油或酒精等脫脂，經(jīng)過清洗后的模具表面不能有油污或其它臟物。

(4)模具裝筐時，模具間要保持一定距離，嚴防模具工作面接觸和重疊。

(5)爐內(nèi)氣氛循環(huán)要充分，滲氮爐要密封好，對漏氣的馬弗罐應(yīng)及時更換。

模具滲氮后表面有氧化色

模具滲氮后發(fā)生表面氧化不僅影響模具外觀質(zhì)量，而且影響模具表面的硬度和耐磨性，嚴重影響模具使用壽命。

模具滲氮后表面氧化的原因

(1)氣體滲氮罐漏氣或爐蓋密封不良。

(2)提供氨氣的干燥裝置中的干燥劑失效，通入爐中的氨氣含有水分。

(3)滲氮結(jié)束后隨爐冷卻時供氧不足造成罐內(nèi)負壓，吸入空氣造成氧化色。

(4)模具氮化后出爐溫度過高在空氣中氧化。

預防措施

(1)要經(jīng)常檢查設(shè)備，對漏氣的馬弗罐應(yīng)及時更換，要保持爐蓋密封良好。

(2)氨氣干燥裝置中的干燥劑要定期更換。

(3)滲氮后的模具最好采用油冷。對要求嚴格控制變形的模具在滲氮結(jié)束冷卻時要繼續(xù)提供少量氨氣，避免爐內(nèi)產(chǎn)生負壓。出爐溫度控制在200't2以下，避免滲氮模具在空氣中氧化。

(4)對已經(jīng)產(chǎn)生氧化的滲氮模具可在低壓下噴細砂清除，并重新加熱到510'(2左右再進行4h滲氮，滲氮后爐冷至200't2以下出爐。

模具滲氮后變形

要求嚴格控制變形的模具，在滲氮后如產(chǎn)生超差變形將會影響模具的裝配使用，嚴重的會造成模具報廢。

模具滲氮后變形的原因

(1)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、形狀復雜等。模具在機械加工后的殘余應(yīng)力未能很好消除。

(2)氣體滲氮爐內(nèi)溫度不均勻，模具裝爐后加熱升溫過快或出爐時冷卻速度太快。

(3)因滲氮層比容大而產(chǎn)生的組織應(yīng)力帶來形狀變化，滲層愈厚影響愈大。因此若工藝參數(shù)不當，滲氮溫度過高、時間過長、氮勢過高、產(chǎn)生過厚滲氮層等就會使變形增大。

(4)模具裝爐方法不合理，爐內(nèi)溫度不均勻、氨氣流不穩(wěn)不暢等。

預防措施

(1)設(shè)計制造模具時應(yīng)該盡量使模具結(jié)構(gòu)對稱合理，避免厚薄懸殊。

(2)對淬火后的模具應(yīng)充分進行回火，對機械加工后的模具應(yīng)進行退火消除應(yīng)力。

(3)制定合理的滲氮工藝。盡量采用合理的裝爐維普資訊 ，《模具制造》2003．No．6總第23期 65量、較低的滲氮溫度、合適的氮化層深度和氮氣氛。對變形要求較小和形狀復雜的模具應(yīng)嚴格控制加熱和冷卻速度，升溫速度應(yīng)低于50aI=／l1，300~C以上每升溫

10oaI=保溫lh；冷卻時要隨爐降溫，出爐溫度應(yīng)低于2oo℃，并應(yīng)檢查爐溫，嚴格控制滲氮爐上下區(qū)的溫差。

模具滲氮后表層出現(xiàn)網(wǎng)狀及波紋狀、針狀或魚骨狀

氮化物及厚的白色脆性層模具滲氮后表層出現(xiàn)網(wǎng)狀及波紋狀、針狀或魚骨狀氮化物及厚的白色脆性層將會導致模具韌性降低、脆性增加、耐沖擊性能減弱、產(chǎn)生疲勞剝落、耐磨性能降低，大大降低模具的使用壽命。

模具氮化層出現(xiàn)網(wǎng)狀、波紋狀、針狀或魚骨狀缺陷的原因

(1)一些熱處理廠家片面強調(diào)提高勞動生產(chǎn)率，在制定工藝文件和實際操作時滲氮溫度過高、升溫加熱和降溫冷卻速度過快；控溫儀表失靈、爐內(nèi)實際溫度比儀表指示溫度高。如溫度過高時擴散層中的氮化物便聚集長大、彌散度下降、在晶界上形成高氮相的網(wǎng)狀或波紋狀組織。

(2)模具預備熱處理時淬火加熱溫度過高、模具基體晶粒過大。

(3)液氨含水量高，通入氣體滲氮爐中的氨氣含水分。

(4)模具設(shè)計制造不合理，有尖角銳邊。

(5)氣體滲氮爐中氨分解率太低即氮勢過高。

(6)預備熱處理時，淬火加熱未在保護氣氛中進行，模具表層脫碳嚴重，在滲氮后極易出現(xiàn)針狀、魚骨狀氮化物。

預防措施

(1)正確制定模具氮化處理工藝，氮化溫度選擇在500~580~C，一般不要超過580~C，并定期對控溫儀表進行校正，升溫加熱速度不宜過快。

(2)模具預備熱處理的淬火加熱溫度不宜過高，以免模具材料內(nèi)部組織中馬氏體晶粒過大；加熱應(yīng)在保護氣氛中進行，避免模具氧化脫碳；調(diào)質(zhì)件應(yīng)在機械加工中把脫碳層切除掉。

(3)氨氣要經(jīng)過干燥裝置再通入滲氮爐中，干燥劑要定期更換。

(4)模具設(shè)計制造時應(yīng)盡量避免銳角尖邊。

(5)嚴格控制滲氮爐中的氨分解率，不應(yīng)使爐中氮勢過高。

(6)對已經(jīng)產(chǎn)生網(wǎng)狀及波紋狀氮化物的模具可在540％左右的爐中進行10~15h的擴散處理， 以便有消除模具氮化層中的網(wǎng)狀及波紋狀氮化物。

模具滲氮層不致密、抗蝕性差

模具如在潮濕或堿性工作環(huán)境中工作，還應(yīng)具有一定的抗蝕性。有抗蝕要求的模具如因滲氮層不致密而導致抗蝕性差將會使模具在使用時發(fā)生銹蝕，使模具早期失效，影響模具的使用壽命。

模具滲氮層不致密原因

(1)模具氮化前表面粗糙度大。

(2)模具裝爐前表面有銹蝕，影響滲氮層質(zhì)量。

(3)氣體滲氮爐內(nèi)氨分解率過高，模具滲氮層表面氮濃度太低。

(4)在一定的溫度下，滲氮時間太短，模具滲氮層滲氮不足。

預防措施

(1)為了保證抗蝕滲氮層的質(zhì)量，零件應(yīng)預先進行正火或調(diào)質(zhì)處理，模具表面的粗糙度要小，其抗蝕性能才會愈好。

(2)模具滲氮裝爐前應(yīng)仔細清理其表面，不得有銹蝕存在。

(3)模具滲氮時應(yīng)采用合適的氨分解率，合理的滲氮時間，滲氮后應(yīng)快冷。

(4)對滲氮層不致密的模具把其表面清理干凈后嚴格按照氣體滲氮工藝規(guī)則再進行一次滲氮。

氮化爐的氮化工藝

往氮化爐 內(nèi)不銹鋼真空密封罐中通入氨氣，加熱到520℃，保持適當?shù)臅r間，

根據(jù)工件材質(zhì)和滲層要求3-90小時不等，使?jié)B氮工件表面獲得含氮強化層，得到高硬度，高耐磨性，高疲勞極限和良好的耐磨性。

操作方法：

1.滲氮前的模具必須是先經(jīng)過正火或調(diào)質(zhì)處理過的工件。

2.先用汽油和酒精擦洗工件表面，不得有銹斑、油污、臟物存在。

3.裝入爐內(nèi)后，對稱擰緊爐蓋壓緊螺栓。

4.將爐罐和爐蓋進水口通入冷卻水進行循環(huán)水冷。爐蓋上管道冷卻水下端為進水，上端為出水，爐罐單獨進水，單獨排水，爐蓋所有水管可按低進高出原則串聯(lián)，由一個口進水，一個口排水。

5.升溫前應(yīng)先送氮氣排氣，排氣時流量應(yīng)比使用時大一倍以上。

排氣10分鐘后，將控溫儀表（如下圖）設(shè)定到150℃，自動加熱開關(guān)撥向開，邊排氣邊加熱150℃保持2h排氣，再將控溫儀表設(shè)定到530℃，把氨氣流量調(diào)小，保 持爐內(nèi)正壓，排氣口有較小氣流向上的壓力，當爐溫升到530℃時，恒溫恒流滲氮3-20h，再將氨氣壓力調(diào)大一點，讓排氣維持適中壓力，滲氮4-70h， 再將氨氣壓力調(diào)小，退氮1-2h，切斷電源，停止加熱，給少量氨氣，使爐內(nèi)維持正壓，待爐溫降到150℃以下方可停止供氨出爐。

以下哪些方法有效去除原料中的草酸

以下哪些方法有效去除原料中的草酸

(1)嚴格控制滲氮爐內(nèi)上、下區(qū)爐溫，使其始終保持在同一溫度區(qū)內(nèi)。

(2)定期清理氨氣進氣管道，保持管道的通暢。

(3)模具裝爐前需用汽油或酒精等脫脂，經(jīng)過清洗后的模具表面不能有油污或其它臟物。

(4)模具裝筐時，模具間要保持一定距離，嚴防模具工作面接觸和重疊。

(5)爐內(nèi)氣氛循環(huán)要充分，滲氮爐要密封好，對漏氣的馬弗罐應(yīng)及時更換。

模具滲氮后表面有氧化色

模具滲氮后發(fā)生表面氧化不僅影響模具外觀質(zhì)量，而且影響模具表面的硬度和耐磨性，嚴重影響模具使用壽命。

模具滲氮后表面氧化的原因

(1)氣體滲氮罐漏氣或爐蓋密封不良。

(2)提供氨氣的干燥裝置中的干燥劑失效，通入爐中的氨氣含有水分。

(3)滲氮結(jié)束后隨爐冷卻時供氧不足造成罐內(nèi)負壓，吸入空氣造成氧化色。

(4)模具氮化后出爐溫度過高在空氣中氧化。

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