第9章模具表面强化.ppt

第9章模具表面强化,渗氮,2,渗碳,1,第9章模具表面强化,渗硼,4,碳氮共渗,3,气相沉积技术,6,其他化学热处理,5,热喷涂,8,激光强化技术,7,9.1渗碳,1,2,固体渗碳,气体渗碳,9.1.1固体渗碳,9.1.1固体渗碳,接上图,9.1.1固体渗碳,9.1.2气体渗碳,（1）气体渗碳工艺过程温度与时间渗剂的加入量渗碳后的热处理其他注意事项,9.1.2气体渗碳,9.1.2气体渗碳,9.1.2气体渗碳,接上图,9.1.2气体渗碳,（2）气体渗碳工艺举例以煤油为渗碳介质,在RJJ系列井式炉气体渗碳工艺举例见表9-4、表9-5，详见课本P213-214,9.2渗氮,9.2渗氮,9.2渗氮,9.2渗氮,1,2,气体渗氮,离子渗氮,3,渗碳件常见缺陷,产生原因及预防措施,9.2.1气体渗氮,（1）气体渗氮设备及渗剂（2）氮化过程氨的分解吸收扩散（3）等温氮化的工艺参数氮化温度氮化时间,9.2.1气体渗氮,氮化工艺,9.2.1气体渗氮,9.2.1气体渗氮,9.2.2离子渗氮,9.2.3渗碳件常见缺陷,产生原因及预防措施,9.2.3渗碳件常见缺陷,产生原因及预防措施,接上图,9.3碳氮共渗,1,2,中温气体碳氮共渗,气体软氮化,9.3.1中温气体碳氮共渗,（1）碳氮共渗介质,9.3.1中温气体碳氮共渗,（2）碳氮共渗温度和时间（3）碳氮共渗用钢及渗后热处理,9.3.1中温气体碳氮共渗,9.3.1中温气体碳氮共渗,9.3.2气体软氮化,9.3.2气体软氮化,接上图,9.3.2气体软氮化,9.3.2.1气体氮化工艺要点（1）工艺操作（2）软氮化用钢的选择,9.3.2气体软氮化,（2）接上图,9.3.2气体软氮化,9.3.2.2气体软氮化工艺举例详细见课本P229表9-10,9.4渗硼,1,2,渗硼方法,渗硼层的组织与性能,3,渗硼后的热处理,4,渗硼模具用钢的选择,5,渗硼的应用,9.4.1渗硼方法,9.4.1渗硼方法,9.4.2渗硼层的组织与性能,渗硼层具有十分优异的耐磨性能,比其他任何处理(如渗碳、碳氮共渗等)都高。此外还有比较高的耐硫酸和盐酸的腐蚀能力与抗高温氧化性能。,9.4.3渗硼后的热处理,渗硼后的冷却速度对渗层硬度值并无影响,工件在渗硼后往往还要进行调质处理。完全是为了改变工件基体性能,获得足够的心部强度,因此,其淬火与回火加热温度、保温时间、冷却介质选择,完全由工件基体所用的钢材和性能要求来决定。,9.4.4渗硼模具用钢的选择,钢的淬火加热温度均超过了渗硼温度,在较长时间的渗硼保温过程中也不至引起晶粒长大与性能下降。此外,上述钢种具有很好的淬透性,适于在渗硼后淬火时采用冷速较慢的冷却介质,以减小淬火变形,防止渗层剥落,9.4.5渗硼的应用,9.4.5渗硼的应用,9.5其他化学热处理,1,2,渗铬,渗硫和硫氮共渗,9.5.1渗铬,渗铬工艺是在高温下,将活性铬原子通过工件表面吸收,以中和碳相互扩散,在模具表面生成一层牢固的铁-铬-碳合金层,这合金层组织既具高温抗氧化、耐腐蚀性能,又有高的硬度、强度、耐磨性和耐疲劳性能等。,9.5.2渗硫和硫氮共渗,渗硫工艺根据渗剂的不同,可分为固体渗硫、液体渗硫和气体渗硫三种。,9.6气相沉积技术,1,2,气相沉积技术概述,碳化钛涂层,9.6.1气相沉积技术概述,气相沉积技术是利用气态物质(气相)与模具表面发生物理、化学变化,在模具表面形成具有某些特殊性能的合金化合物涂层。,9.6.2碳化钛涂层,有极高的硬度和耐磨性能,9.6.2碳化钛涂层,9.6.2碳化钛涂层,有极低的摩擦系数有抵抗较浓盐酸和硫酸的腐蚀能力在400以下有较好的抗氧化能力涂层均匀,不受工件形状的限制,比电镀均匀,9.7激光强化技术,1,2,激光相变硬化(激光淬火),激光非晶化,3,激光非晶化,9.7.1激光相变硬化(激光淬火),它是指铁基合金在固态下经受激光照射,使表层被迅速加热至奥氏体状态,并在激光停止照射后,快速自冷及至马氏体组织的一种工艺。适用于激光淬火的材料主要有灰铸铁、球墨铸铁、碳钢和马氏体不锈钢等。,9.7.2激光非晶化,在一定的条件下利用激光使工件表面熔化,以相当大的速度冷却在工件表面到形成一层极薄的玻璃态非晶化组织。这种非晶化组织具有高强度、高韧性和高耐磨性。,9.7.3激光表面合金化,激光表面合金化以激光做热源。将涂覆在模具表面上的合金粉使其熔化形成一层合金熔化层。根据模具的使用性能,如耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等要求配制相应的合金成分,