今天給各位分享鋁合金壓鑄模具用軟氮化嗎的知識，其中也會對鋁合金壓鑄模用什么鋼料進(jìn)行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！

本文目錄：

• 1、鋁合金模具表面一般做什么處理，氮化與鍍鈦的異同是什么？



• 2、氮化材料知多少
• 3、鋁型材擠壓模具的氮化工藝流程是怎樣的?
• 4、壓鑄模具的表面處理工藝有哪些？最好是要耐高溫、耐磨損的。
• 5、如何提高模具方面的水平
• 6、壓鑄模具試模后還需要做表面處理嗎

鋁合金模具表面一般做什么處理，氮化與鍍鈦的異同是什么？

最好做碳化鎢的涂層保護(hù)處理，它只對模具局部被沖蝕的地方進(jìn)行放電涂層保護(hù)處理。不需要將模具完全處理。

氮化材料知多少

滲氮是在合適的溫度（450-600℃）下將金屬置于含氮介質(zhì)中，將氮原子滲入鐵合金表面而實現(xiàn)的表面硬化技術(shù)。氮化工藝覆蓋的鋼種很寬，幾乎所有的鋼牌號到鑄鐵都可以用得上。但不同材料氮化后的性能又千差萬別，本文對常見氮化材料進(jìn)行分類并對其氮化特性作一個簡單的介紹。

中低碳鋼

典型材料為SPCC、08F、10鋼和45鋼等。

中低碳鋼中由于沒有生成合金氮化物的合金元素，其氮化后表面硬度并不高。以低碳鋼為例，一般氮化后表面硬度為200HV左右，但經(jīng)氮碳共滲后根據(jù)氣氛種類和處理溫度的不同其表面硬度一般可達(dá)300-600HV，其表面也較容易獲得10-25um厚的白亮層。故對中低碳鋼而言，一般不單純只作滲氮處理而是采用氮碳共滲。

SPCC經(jīng)氮碳共滲處理

普通合金鋼

典型材料為Cr-Mo系和Cr-Mo-V系等滲氮鋼。

由于Cr、Mo、V等合金元素的加入，使得這類滲氮鋼具有優(yōu)異的力學(xué)性能和更好的工藝性，廣泛適用于對表面硬度要求不太高（≤850HV），耐磨性和抗沖擊性能更高的場合。

需要注意的是，對常用的合金元素來說，Ni是非氮化物形成元素。這也是有些爐子廠家在設(shè)計氮化爐時采用Inconel600作為爐罐材質(zhì)的原因之一，其高鎳的化學(xué)成分避免了爐罐對NH3的催化裂解作用。

31CrMoV9無白層氮化

模具鋼

典型材料為4Cr5MoSiV1等。

4Cr5MoSiV1鋼（相當(dāng)于美國AISI H13鋼）是國際上廣泛應(yīng)用的一種熱作模具鋼。為了適當(dāng)提高模具的抗磨損能力及提高鋁合金壓鑄模的抗黏附性能力，常對模具施行滲氮或氮碳共滲處理。由于合金元素含量較高，一方面對氮化后表面硬度的提高較為顯著，一般可達(dá)1000HV以上，但同時合金元素對氮擴散阻礙作用較大，一般白層厚度不超過10um，氮化層深一般不超過0.3mm。

H13氣體滲氮

工具鋼

典型材料為6542、DC53等。

一般用作高速鋼刀具、鉆頭以及搓絲用模。鋼中含有大量與氮有親和力的合金元素，滲氮后表面硬度和耐磨性都明顯提高。但是滲氮時間過長，就會在表面出現(xiàn)化合物層并在擴散層中出現(xiàn)大量網(wǎng)狀氮化物，使得滲層脆性變得很大，導(dǎo)致刀具或模具崩刃、崩牙。故這類材料一般用作短時無白層滲氮工藝，滲氮層總深度控制在0.02-0.1mm范圍內(nèi)。

DC53短時氮化

不銹鋼

典型材料1Cr13、2Cr13、3Cr13、304等。

不銹鋼滲氮目前有兩大難點：其一，不銹鋼的Cr、Ni等元素與氧形成的鈍化膜，如未在滲氮前將其去除則它們將有力地阻止氮化過程。故不銹鋼氮化首先要進(jìn)行破膜工序。其二，常規(guī)不銹鋼氮化后將析出CrN相，由于CrN的電極電位比Cr的電極電位要低，故不銹鋼氮化后其耐蝕性能會有所降低。故近些年興起的低溫不銹鋼氮化技術(shù)，經(jīng)低溫（＜450℃）滲氮處理，避免了CrN相的析出，在表層主要形成S相，合金表面的硬度高，而且具有很高的抗點蝕和抗縫隙腐蝕性能。

316鋼低溫滲氮后表面S相

鑄鐵

典型材料QT500、QT600、HT200 、HT250等。

由于鑄鐵中C、Si的含量較高，氮擴散阻力較大，一般只做軟氮化。要達(dá)到與鋼同樣的滲氮層濃度，滲氮時間需乘以1.5-2的系數(shù)。鑄鐵中含有較高含量的Si而生成Si3N4提高其硬度，一般軟氮化后的表面硬度為500-700HV。由于鑄鐵基體存在大量的片狀、球狀石墨，導(dǎo)致軟氮化后表面得不到連續(xù)白亮層，其耐蝕性要差于普通鋼軟氮化。

球墨鑄鐵白亮層被石墨隔開

無論是滲氮還是氮碳共滲，均需對氮勢進(jìn)行精確的測量和控制。對精密可控滲氮而言，能對合金鋼、滲氮鋼的白亮層厚度進(jìn)行控制，達(dá)到AMS2759/10A規(guī)定的0類和1類標(biāo)準(zhǔn)。對精密可控氮碳共滲而言，能對碳鋼、合金鋼和鑄鐵白層的疏松進(jìn)行控制，達(dá)到AMS2759/12A規(guī)定的1類標(biāo)準(zhǔn)。

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鋁型材擠壓模具的氮化工藝流程是怎樣的?

氮化的工藝：

氣體軟氮化的主要工藝參數(shù)為氮化溫度，氮化時間，以及氮化氣氛。

氣體軟氮化溫度常用560-570℃，因該溫度下氮化層硬度最高。氮化時間通常為3-4小時，因為化合物層的硬度在共滲2-3小時達(dá)到最高，而隨時間的延長，氮化層深度增加緩慢。氮化氣氛由氨氣分解率和含碳滲劑的滴量速度所決定。

氮化的原理：

氣體軟氮化，即氣體氮碳共滲，是指以氣體滲氮為主，滲碳為輔的的低溫氮碳共滲。常用介質(zhì)有50%氨氣+50%吸熱式氣體（Nitemper法）；35%-50%氨氣+50-60%放熱式氣體（Nitroc法）和通氨氣時滴注乙醇或甲酰胺等數(shù)種。在軟氮化時，由于碳原子在相中的溶解度高，軟氮化的表層是碳、氮共同的化合物，這種化合物韌性好且耐磨。

在氣體軟氮化過程中，由于碳原子的溶解度極低，所以很快達(dá)到飽和狀態(tài)，析出許多超顯微的滲碳體質(zhì)點。這些滲碳體質(zhì)點，作為氮化物結(jié)晶的核心，促使氮化物的形成。而當(dāng)表層氮濃度達(dá)到一定時便形成相，而相的碳溶解能力很高，反過來又能加速碳的溶解。

氣體軟氮化后，其組織由相，′相和含氮的滲碳體Fe3（C，N）所組成，碳會降低氮的擴散速度，所以熱應(yīng)力和組織應(yīng)力較硬氮化大，滲層更薄。但同時，由于軟氮化層不存在相，故氮化層韌性比硬氮化后更佳

壓鑄模具的表面處理工藝有哪些？最好是要耐高溫、耐磨損的。

為了提高壓鑄模的使用壽命，業(yè)內(nèi)人生想了很多辦法，有很多相關(guān)文獻(xiàn)報道。然而，情況很復(fù)雜，是一個因使用條件而異（如模具的材料及其來源、基體熱處理工藝；壓鑄零件的材料成分、壓鑄工藝；模具的設(shè)計水平和設(shè)備的型號乃至操作者的技術(shù)水平等等）的問題，也會影響隨后表面處理的效果。

當(dāng)今用得較多的是滲氮或氮碳共滲（軟氮化），然后加上后續(xù)氧化處理。其中的技術(shù)要求和工藝方法也很有講究，處理后的效果差異相當(dāng)大。

模具是易損件，只有自己跟自己比，‘更好一些’而已。

如何提高模具方面的水平

詳解壓鑄模具表面處理新技術(shù)

時

精密塑料件成型模具的設(shè)計要點

對壓鑄模具的表面處理技術(shù)要求較高近年來，各種壓鑄模具表面處理新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但總的來說可以分為以下三個大類：（1）傳統(tǒng)熱處理工藝的改進(jìn)技術(shù)；（2）表面改性技術(shù)，包括表面熱擴滲處理、表面相變強化、電火花強化技術(shù)等；（3）涂鍍技術(shù)，包括化學(xué)鍍等。

1、傳統(tǒng)熱處理工藝的改進(jìn)技術(shù)

傳統(tǒng)的壓鑄模具熱處理工藝是淬火－回火，以后又發(fā)展了表面處理技術(shù)。由于可作為壓鑄模具的材料多種多樣，同樣的表面處理技術(shù)和工藝應(yīng)用在不同的材料上會產(chǎn)生不同的效果。史可夫最近提出針對模具基材和表面處理技術(shù)的基材預(yù)處理技術(shù)，在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，對不同的模具材料提出適合的加工工藝，從而改善模具性能，提高模具壽命。熱處理技術(shù)改進(jìn)的另一個發(fā)展方向，是將傳統(tǒng)的熱處理工藝與先進(jìn)的表面處理工藝相結(jié)合，提高壓鑄模具的使用壽命。如將化學(xué)熱處理的方法碳氮共滲，與常規(guī)淬火、回火工藝相結(jié)合的NQN（即碳氮共滲－淬火－碳氮共滲）復(fù)合強化，不但得到較高的表面硬度,而且有效硬化層深度增加、滲層硬度梯度分布合理、回火穩(wěn)定性和耐蝕性提高，從而使得壓鑄模具在獲得良好心部性能的同時，表面質(zhì)量和性能大幅提高。

2、表面改性技術(shù)

21、表面熱擴滲技術(shù)

這一類型中包括有滲碳、滲氮、滲硼以及碳氮共滲、硫碳氮共滲等。

211、滲碳和碳氮共滲

滲碳工藝應(yīng)用于冷、熱作和塑料模具表面強化中，都能提高模具壽命。如3Cr2W8V鋼制的壓鑄模具，先滲碳、再經(jīng)1140～1150℃淬火，550℃回火兩次，表面硬度可達(dá)HRC56～61，使壓鑄有色金屬及其合金的模具壽命提高1。8～3.0倍。進(jìn)行滲碳處理時，主要的工藝方法有固體粉末滲碳、氣體滲碳、以及真空滲碳、離子滲碳和在滲碳?xì)夥罩屑尤氲匦纬傻奶嫉矟B等。其中，真空滲碳和離子滲碳則是近20年來發(fā)展起來的技術(shù)，該技術(shù)具有滲速快、滲層均勻、碳濃度梯度平緩以及工件變形小等特點，將會在模具表面尤其是精密模具表面處理中發(fā)揮越來越重要的作用。

212、滲氮及有關(guān)的低溫?zé)釘U滲技術(shù)

這一類型中包括滲氮、離子滲氮、碳氮共滲、氧氮共滲、硫氮共滲以及硫碳氮、氧氮硫三元共滲等方法。這些方法處理工藝簡便、適應(yīng)性強、擴滲溫度較低（一般為480～600℃）、工件變形小，尤其適應(yīng)精密模具的表面強化，而且氮化層硬度高、耐磨性好，有較好的抗粘模性能。3Cr2W8V鋼壓鑄模具，經(jīng)調(diào)質(zhì)、520～540℃氮化后，使用壽命較不氮化的模具提高2～3倍。

美國用H13鋼制作的壓鑄模具，不少都要進(jìn)行氮化處理，且以滲氮代替一次回火，表面硬度高達(dá)HRC65～70,而模具心部硬度較低、韌性好，從而獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。氮化工藝是壓鑄模具表面處理常用的工藝，但當(dāng)?shù)瘜映霈F(xiàn)薄而脆的白亮層時，無法抵抗交變熱應(yīng)力的作用，極易產(chǎn)生微裂紋，降低熱疲勞抗力。因此，在氮化過程中，要嚴(yán)格控制工藝，避免脆性層的產(chǎn)生。最近，國外提出采用二次和多次滲氮工藝。采用反復(fù)滲氮的辦法可以分解容易在服役過程中產(chǎn)生微裂紋的氮化物白亮層，增加滲氮層厚度，并同時使模具表面存在很厚的殘余應(yīng)力層，使模具的壽命得以明顯提高。此外還有采用鹽浴碳氮共滲和鹽浴硫氮碳共滲等方法。這些工藝在國外應(yīng)用較為廣泛，在國內(nèi)較

少見。如TFI＋ABI工藝，是在鹽浴氮碳共滲后再于堿性氧化性鹽浴中浸漬。工件表面發(fā)生氧化，呈黑色，其耐磨性、耐蝕性、耐熱性均得到了改善。經(jīng)此方法處理的鋁合金壓鑄模具壽命提高數(shù)百小時。再如法國開發(fā)的硫氮碳共滲后進(jìn)行氮化處理的oxynit工藝，應(yīng)用于有色金屬壓鑄模具則更具特點。

213、滲硼

由于滲硼層的高硬度（FeB：HV1800～2300、Fe2B：HV1300～1500）、耐磨性和紅硬性，以及一定的耐蝕性和抗粘著性，滲硼技術(shù)在模具工業(yè)中獲得較好的應(yīng)用效果。但因壓鑄模具工作條件十分苛刻，故滲硼工藝較少應(yīng)用于壓鑄模具表面處理中，但近年來，出現(xiàn)了改進(jìn)的滲硼方法，解決了上述問題，而得以應(yīng)用于壓鑄模具的表面處理，如多元、涂劑粉末滲等。涂劑粉末滲硼的方法是將硼化合物和其他滲劑混合后涂覆在壓鑄模具表面，待液體揮發(fā)后，再按照一般粉末滲硼的方法裝箱密封，920℃加熱并保溫8h，隨之空冷。這種方法可以獲得致密、均勻的滲層，模具表面滲層硬度、耐磨性和彎曲強度都得到提高，模具使用壽命平均提高2倍以上。

214、稀土表面強化

近年來，在模具表面強化中采用加入稀土元素的方法得到廣泛推崇。這是因為稀土元素具有提高滲速、強化表面及凈化表面等多種功能〔13〕，它對改善模具表面組織結(jié)構(gòu)，表面物理、化學(xué)及力學(xué)性能均有極大地影響，可提高滲速、強化表面、生成稀土化合物。同時可消除分布在晶界上微量雜質(zhì)的有害作用，起著強化和穩(wěn)定模具型腔表面晶界的作用。另外，稀土元素與鋼中的有害元素發(fā)生作用，生成高熔點化合物，又可抑制這些有害元素在晶界上偏聚，從而降低深層的脆性等。在壓鑄模具表面強化處理工藝中加入稀土元素成分，能夠明顯提高各種滲入法的滲層厚度、提高表面硬度，同時使得滲層組織細(xì)小彌散、硬度梯度下降，從而使得模具的耐磨性、抗冷、熱疲勞性能等顯著提高，從而大幅度提高模具壽命。目前應(yīng)用于壓鑄模具型腔表面的處理方法有：稀土碳共滲、稀土碳氮共滲、稀土硼共滲、稀土硼鋁共滲、稀土軟氮化、稀土硫氮碳共滲等。

22、激光表面處理

激光表面處理是使用激光束進(jìn)行加熱，使工件表面迅速熔化一定深度的薄層，同時采用真空蒸鍍、電鍍、離子注入等方法把合金元素涂覆于工件表面，在激光照射下使其與基體金屬充分融合，冷凝后在模具表面獲得厚度為10～1000m具有特殊性能的合金層，冷卻速度相當(dāng)于激冷淬火。如在H13鋼表面采用激光快速熔融工藝進(jìn)行處理，熔區(qū)具有較高的硬度和良好的熱穩(wěn)定性，抗塑性變形能力高，對疲勞裂紋的萌生和擴展有明顯的抑制作用。最近，薩哈和達(dá)霍特若采用在H13基材上進(jìn)行激光熔覆VC層的方法，研究表明，獲得的模具表面實質(zhì)是連續(xù)、致密無孔的VC鋼復(fù)合覆層，它不僅有很強的在600℃下的氧化抗力，而且有很強的抗熔融金屬還原的能力〔19〕。23電火花沉積金屬陶瓷工藝在表面改性技術(shù)的不斷發(fā)展中，出現(xiàn)了一種電火花沉積工藝。該工藝在電場作用下，在母材表面產(chǎn)生瞬間高溫、高壓區(qū)，同時滲入離子態(tài)的金屬陶瓷材料，形成表面的冶金結(jié)合，而母材表面也同時發(fā)生瞬間相變，形成馬氏體和微細(xì)奧氏體組織〔20〕。這種工藝不同于焊接，也不同于噴鍍或者元素滲入，應(yīng)該是介于兩者之間的一種工藝。它很好地利用了金屬陶瓷材料的高耐磨、耐高溫、耐腐蝕的特性，而且工藝簡單，成本較低廉。是壓鑄模具表面處理的一條新路。

3、涂鍍技術(shù)

涂鍍技術(shù)作為模具強化技術(shù)的一種，主要應(yīng)用在塑料模、玻璃模、橡膠模、沖壓模等工作環(huán)境相對簡單的模具表面處理。壓鑄模具需要承受冷熱應(yīng)力交替的苛刻環(huán)境，所以一般不使用涂鍍技術(shù)來強化壓鑄模具表面。但近年來，有報道采用化學(xué)復(fù)合鍍的方法強化壓鑄模具表面，以提高模具表面抗粘著性、脫模性。該方法在鋁基壓鑄模具上將聚四氟乙烯微粒浸潤后進(jìn)行（NiP）－聚四氟乙烯復(fù)合鍍。實驗證明，此方法在工

4、藝上和性能上均為可行，大大降低了模具表面的摩擦系數(shù)。

結(jié)語

模具壓力加工是機械制造的重要組成部分，而模具的水平、質(zhì)量和壽命則與模具表面強化技術(shù)休戚相關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，近年來各種模具表面處理技術(shù)出現(xiàn)較大的進(jìn)展。表現(xiàn)在：①傳統(tǒng)的熱處理工藝的改進(jìn)及其與其他新工藝的結(jié)合；②表面改性技術(shù)，包括滲碳、低溫?zé)釘U滲（各種滲氮、碳氮共滲、離子氮化、三元共滲等）、鹽浴熱擴滲、滲硼、稀土表面強化、激光表面處理和電火花沉積金屬陶瓷等；③涂鍍技術(shù)等方面。但對于工作條件極為苛刻的壓鑄模具而言，現(xiàn)有新的表面處理工藝還無法滿足不斷增長的要求，可以預(yù)計更為先進(jìn)的技術(shù)，也有望應(yīng)用于壓鑄模具的表面處理。鑒于表面處理是提高壓鑄模具壽命的重要手段之一，因此要提高我國壓鑄模具生產(chǎn)整體水平，表面處理技術(shù)將起著舉足輕重的作用。

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壓鑄模具試模后還需要做表面處理嗎

這個視乎于你對模具的使用要求及模具的復(fù)雜程度而定。一般來講，模具熱處理之后還要進(jìn)行精加工、電火花等，這時都會在模具表面產(chǎn)生應(yīng)力，這些應(yīng)力如果不及時消除的話會造成模具表面過早地開裂或龜裂，所以試?；蛐∨可a(chǎn)3000~5000建議后建議回火去除應(yīng)力。另外根據(jù)使用要求還可以對模具表面進(jìn)行軟氮化處理，以增加模具的耐磨性。

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