模具的表面處理強化技術(shù)

　發(fā)展最快、工業(yè)應(yīng)用最廣的等離子體熱處理方法是等離子體化學(xué)熱處理。與常規(guī)化學(xué)熱處理相比，等離子體化學(xué)熱處理具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、潔凈、無公害等特點。但是，此技術(shù)用于批量大的小模具及其他小零件(如螺栓、螺母、鏈條等)時，裝爐麻煩，滲層質(zhì)量不易控制。而且，同爐混裝不同形狀、尺寸的工件時，不易均勻控制工件溫度。

　　離子滲碳

　　離子滲碳，亦稱輝光滲碳。滲碳是將價廉、具有良好成型性和延展性的低碳鋼或低碳合金鋼母體材料在碳基氣氛中加熱，使活性碳滲入母材而形成強韌、耐磨表面的一種熱處理方法。離子滲碳則在于活性碳是由碳氫化合物氣體在真空等離子區(qū)中，通過直流輝光放電電離而獲得，其原理與離子滲氮相似。

　　　離子滲氮

　　離子滲氮是目前工業(yè)上應(yīng)用最廣、最成熟的離子熱處理工藝。該工藝易通過調(diào)整工藝參數(shù)(如電壓、電流、爐內(nèi)氣體壓強、溫度、時間和工作氣體成分等)獲得純擴散層、單相、化合物層等。離子滲氮的技術(shù)關(guān)鍵是如何根據(jù)其特點，結(jié)合相關(guān)模具服役條件，合理選擇工藝參數(shù)，繼而獲得所需的最佳滲層。

　　離子碳-氮共滲

　　離子滲碳氮技術(shù)是依靠爐氣活性組分C3H8和NH3在鋼表面分解，析出的活性原子C和N被表面吸收并向基體內(nèi)部擴散而實現(xiàn)的[2，4]，它又稱離子軟氮化，是從鹽浴和氣軟氮化發(fā)展而來的。離子滲碳氮的操作方法與離子滲氮基本相同，但工作氣體成分不同，其冷卻方式除在真空條件下緩慢冷卻外，還可進行油淬或高壓氣淬。離子碳一氮共滲時間短，效益高，可獲得較厚的化合物層，具有優(yōu)良的耐磨、抗膠合和抗疲勞性能。與傳統(tǒng)工藝相比，應(yīng)用于北京模具的離子碳一氮共滲技術(shù)不僅具有滲層質(zhì)量好、相組成容易控制的優(yōu)點，而且高效、潔凈、節(jié)能。該工藝具有較強的市場競爭力。

　　離子滲硼

　　滲硼是一種很有效的表面硬化工藝。金屬零件滲硼后，表面形成的硼化物及碳化硼等化合物的硬度極高，滲硼鋼在硬度、耐磨性、耐熱性、耐蝕性上均比滲碳或滲氮鋼高。因此，在模具表面強化中，滲硼起著重要的作用。滲硼的方法很多，常規(guī)方法有氣體、液體、固體和電解滲硼等。離子滲硼有滲層物均勻、滲速快、滲后工件無需清理等優(yōu)點，是很有發(fā)展前途的工藝。

　　離子滲金屬

　　模具表面滲金屬是指在一定的溫度和真空度條件下，還原出的活性金屬原子或電離、濺射出的金屬原子擴散進入模具鋼基體表層形成合金滲層，從而改變表層化學(xué)成分、組織和性能的方法。模具表面滲金屬技術(shù)屬于鋼的化學(xué)熱處理范疇，實質(zhì)上是通過高溫擴散，使鉻、釩、鈦、鎢、鉬、鈮、鈷、鎳、鋁等活性原子在模具表面形成固溶體或碳化物滲層組織，其硬度高、耐磨性好，并具有較好的抗氧化和耐腐蝕性，大大提高了模具的表面性能及使用壽命。