鋁型材擠壓模具進(jìn)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,但是,在生產(chǎn)過程中,由于工藝操作不當(dāng),容易造成擠壓模具滲氮硬度低、深度淺、硬度不均勻、滲氮層不致密等缺陷,影響模具使用壽命。針對可能出現(xiàn)的問題,我們可以采取如下措施來進(jìn)行預(yù)防。
一、滲氮擠壓模具表面硬度偏低
1、擠壓模具滲氮時間太短、滲氮溫度偏低、滲氮爐有效加熱區(qū)的溫度分布不均、滲氮過程第一階段氮濃度控制不當(dāng)?shù)龋?/p>
2、擠壓模具裝爐前未清除掉污垢及裝爐量過多、模具間距太近。
預(yù)防措施:
1、嚴(yán)格控制裝爐前擠壓模具表面質(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,對已經(jīng)出現(xiàn)滲氮層不足的模具可進(jìn)行二次滲氮,嚴(yán)格按照滲氮第二階段工藝補充滲氮。
二、擠壓模具滲氮后表面有氧化色
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(fù)壓,吸入空氣造成氧化色;
4、擠壓模具氮化后出爐溫度過高在空氣中氧化。
預(yù)防措施:
1、經(jīng)常檢查設(shè)備,確保爐蓋密封良好;
2、定期更換氨氣干燥裝置中的干燥劑;
3、滲氮后的模具作好采用油冷。對要求嚴(yán)格控制形的擠壓模具在滲氮結(jié)束冷卻時要繼續(xù)提供少量氨氣,避免爐內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。出爐溫度控制在170℃以下,避免滲氮模具在空氣中氧化。
4、對已經(jīng)產(chǎn)生氧化的滲氮擠壓模具可在低壓下噴細(xì)砂清除,并重新加熱到510℃左右在進(jìn)行4h滲氮,滲氮后爐冷卻至170℃以下出爐。
三、模具滲氮后表層出現(xiàn)網(wǎng)狀及波紋狀、針狀或魚骨紋
1、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;
2、模具預(yù)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、氣體滲氮爐中氨分解率太低即氮勢過高;
5、預(yù)備熱處理時,淬火加熱未在保護氣氛中進(jìn)行,模具表層脫碳嚴(yán)重,在滲氮后極易出現(xiàn)針狀、魚骨狀氮化物。
預(yù)防措施:
1、正確制定擠壓模具氮化處理工藝,氮化溫度選擇在500~580℃,一般不要超過580℃,并定期對控溫儀表進(jìn)行校正,升溫加熱速度不宜過快;
2、模具預(yù)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(jìn)行,避免模具氧化脫碳;
3、氮氣要經(jīng)過干燥裝置再通入滲氮爐中,定期更換干燥劑;
4、嚴(yán)格控制滲氮爐中的氨分解率,不應(yīng)使?fàn)t中氮勢過高。
5、對已經(jīng)產(chǎn)生網(wǎng)狀及波紋狀氮化物的擠壓模具可在540℃左右的爐中進(jìn)行10~15h的擴散處理,消除模具氮化層中的網(wǎng)狀及波紋狀氮化物。