CN1266106A - 预氧化催渗高温短时氮化工艺 - Google Patents
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Abstract
一种预氧化催渗高温短时氮化工艺,在原工艺基础上增加预氧化催渗;并提高渗氮温度,缩短渗氧时间。本发明工艺处理的模具钢表面硬度高且达到了铝合金挤压模具所要求足够的渗氧层深度,同时大幅度缩短了模具氨化时间;模具在生产使用时,挤压出的型材数量和质量都大幅提高,模具的使用寿命大为延长,本发明工艺成倍缩工时和降低能耗。
Description
本发明涉及一种预氧化渗氮工艺，尤其是一种预氧化催渗高温短时氮化工艺。
目前对模具钢处理方式多种多样，其中较为常用的是《两段快速氮化工艺》，该工艺为两步骤：1.模具在炉温540℃同时通氨的条件保持6小时，6小时后断电降温且停止通氨，随炉冷却；2.炉温冷却后又将炉温升至540℃同时通氨维持6小时，6小时后断电降温、停止通氨、随炉冷却。在实际生产中，这种工艺生产出的模具钢表面硬化层极微薄，用这种模具钢生产铝合金型材，出料量低且不稳定，当出料十几根到几十根铸棒后，挤压出型材表面很快出现过深的挤压纹。
本发明的目的是提供一种新的处理模具的工艺，采用此工艺处理的铝合金挤压模具表面硬度高，达到挤压模具足够的硬化层深度，同时明显缩短了模具氮化时间(与常用二段氮化工艺相比缩短约40％)，提高了挤压模具的使用寿命。
本发明的技术工艺：
先将模具钢用酸清洗，然后在清水中漂洗净，出水后立刻将模具擦干放入炉内。炉内开始升温至350～400℃(温度指炉内实际温度)，不通氨气，半小时后开始以3V/小时的流量向炉内通氨气(V为炉膛体积)；1.5小时后升温至560～600℃，氨气流量保持3V/小时；0.5小时的增大氨气流量，使氨分解率维持在40～50％，同时炉温继续保持在560～600℃；5.5小时后，断电降温、保持氨流量使氨分解率维持在40～50％；0.5小时后，减小氨流量，使氨分解率维持在30～40％；当炉温降至320～360℃，可将氨流量降至仅维持炉膛正压以防氧化程度；当炉温降至200℃以后停止通氨。本工艺尤其对处理H3钢铝挤压模具效果明显。
本发明预氧化催渗高温短时氮化工艺处理的模具钢表面硬度高且渗氮层达到了铝合金挤压模具所需求的足够的深度，挤压出的铝合金型材数量和质量都大幅提高，模具的使用寿命大大增加。本工艺成倍缩短工时和降低能耗。
图1为预氧化催渗高温短时氮化工艺曲线图；
图2为预氧化催渗高温短时氮化工艺处理的H3钢铝挤压模具与原工艺处理的模具的材质比较曲线图。
以下实施例为本发明非限定实施例：
本发明的工艺流程如图1所示，首先将待加工H3钢铝挤压模具用酸清洗，然后在清水中漂洗净，出水后立刻将模具擦干放入炉内。炉内开始升温至350～400℃(温度指炉内实际温度)，不通氨气，进行预氧化；0.5小时后开始以3V/小时的流量向炉内通氨气(V为炉膛体积)，1.5小时后升温至560～600℃，氨气流量保持3V/小时；0.5小时后的氨气流量增大，使氨分解率控制在40～50％，炉温继续保持560～600℃；5.5小时后，减小氨流量使氨分解率维持在30～40％；当炉温降至320～360℃，可将氨流量降至仅维持炉膛正压以防氧化程度；当炉温降至200℃以后停止通氨。
另外在进行本生产工艺时，应注意导风筒对中，导风筒与炉膛和风机不对中将严重影响炉内气流和温度的均匀性。本工艺所述的炉温为炉内实际温度，炉内实际温度与车间仪表显示温度有一定差别，要进行相应调整，炉温的控制与氮化模具性能十分重要，氮化炉每正常使用半年到一年后，炉子与控制柜经修理后，或更换热电偶以后都应重新校温一次。
利用本发明工艺处理的H3钢铝挤压模具的效果如图2所示，从图中明显反映本发明工艺处理的H3钢铝合金型材挤压模具在表面硬度上比以前的工艺处理的H3钢铝挤压模具大大改善：原工艺处理模具的表面维氏硬度约1200kg/mm，而本发明工艺加工的模具钢的表面维氏硬度约为1300kg/mm。
采用了本发明工艺处理的H3钢铝合金型材挤压模具在挤压型材时，大多数在挤压一百根以后，才会出型材表面不合格，其中较好的模具挤过二百二十多根铸棒，而原工艺处理的模具一般在挤压过十几根至几十根铸棒后，在挤压出的型材表面很快出现过深的挤压纹。
Claims (2)
1.一种预氧化催渗高温短时氮化工艺，其生产工艺步骤为：
a.将待加工模具钢用酸清洗，然后在清水中漂洗净，出水后立刻将模具钢擦干放入氮化炉中；
b.炉内开始升温至350～400℃，不通氨气(温度指炉内实际温度)；
c.0.5小时后，开始以3V/小时的流量向炉内通入氨气(V为炉膛体积)；
e.0.5小时后，增大氨流量，使氨分解率维持在40～50％，同时炉温继续保持在560～600℃；
f.5.5小时的，断电降温，保持氨流量使氨分解率维持在40～50％；
g.0.5小时后，减小氨流量，使氨分解率维持在30～40％；
h.当炉温降至320～360℃，可将氨流量降至仅维持炉膛正压以防氧化程度；
i.当炉温降至200℃以后停止通氨。
2.根据权权利要求1所述工艺，其特征在于：该工艺尤其对H3钢铝挤压模具效果明显。
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1999
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