壓鑄模具新處理技術(shù)，液氮表面處理

1、滲氮處理

滲氮處理是使壓鑄模具在氮化氣體或鹽浴環(huán)境中保持一定時間，使氮滲入壓鑄模具表面的處理方法。與滲碳處理不同，滲氮處理后，一般不進(jìn)行淬火處理。滲氮鋼的硬化層是鋼中元素的氮化物析出形成的。最表層是硬度達(dá)到1000HV以上的氮化合物層，化合物層的下面是氮擴散層。

滲氮處理與軟氮化不同，滲氮處理中氮從表面滲入，因此也叫做純氮化。軟氮化是碳和氮同時滲入鋼中的處理方法。此外，還有碳和氮同時滲入鋼中的碳氮共滲方法，但軟氮化的處理溫度低（500-600℃），不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。碳氮共滲是在常規(guī)滲碳處理后，進(jìn)行高溫（約850℃）處理，然后進(jìn)行淬火，所以發(fā)生組織轉(zhuǎn)變（馬氏體轉(zhuǎn)變）。軟氮化的優(yōu)點是壓鑄模具變形小，缺點是硬化層深度小。碳氮共滲的優(yōu)缺點與軟氮化相反。

與滲碳品相比滲氮品的壓鑄模具硬度更高、耐磨性和抗熱黏結(jié)性更好。但是滲氮處理的硬化層深度小，要獲得較深的硬化層需要長時間處理，不夠經(jīng)濟。因此，對要求高強度的部件，滲氮處理的應(yīng)用受到局限。

2、滲氮處理技術(shù)開發(fā)

滲氮處理產(chǎn)生的壓鑄模具最表層的氮化合物層硬度高、耐磨性好，但比較脆弱，是發(fā)生剝離、導(dǎo)致強度下降的主要原因。為此，進(jìn)行了不生成氮化合物層處理方法的研發(fā)。此外，還推進(jìn)了利用高電壓使氮化氣體離子化，進(jìn)行快速處理的等離子氮化、高溫氮化技術(shù)的開發(fā)。

滲氮處理是無組織轉(zhuǎn)變的處理，壓鑄模具在500-600℃的滲氮溫度下保持時間過長，內(nèi)部會發(fā)生軟化。因此，要對內(nèi)部要求硬度和加工性進(jìn)行綜合考慮，選擇適宜的滲氮鋼鋼種和滲氮處理條件。滲氮處理是無組織轉(zhuǎn)變的處理方法，其優(yōu)點是熱處理變形小。另一方面，滲氮處理的硬化層深度小，強度不如滲碳品高。所以對開發(fā)出高強度、低變形滲氮鋼的要求很迫切。為此開發(fā)出添加Cr、Al、V等提高氮化硬度元素的高強度滲氮鋼，并實現(xiàn)了實用化。