登山扣工厂压铸模具表面处理之渗硼稀土表面强化及激光表面处理
一、登山扣工厂压铸模具表面处理渗硼
由于渗硼层的高硬度(ＦｅＢ:ＨＶ1800～2300、Ｆｅ2Ｂ:ＨＶ1300～1500)、耐磨性和红硬性,以及一定的耐蚀性和抗粘着性,渗硼技术在登山扣工厂模具工业中获得较好的应用效果。但因登山扣工厂压铸模具工作条件十分苛刻,故渗硼工艺较少应用于压铸模具表面处理中,但近年来,出现了改进的渗硼方法,解决了上述问题,而得以应用于登山扣工厂压铸模具的表面处理,如多元、涂剂粉末渗等。涂剂粉末渗硼的方法是将硼化合物和其他渗剂混合后涂覆在登山扣工厂压铸模具表面,待液体挥发后,再按照一般粉末渗硼的方法装箱密封,920℃加热并保温8ｈ,随之空冷。这种方法可以获得致密、均匀的渗层,模具表面渗层硬度、耐磨性和弯曲强度都得到提高,模具使用寿命平均提高2倍以上。
二、登山扣工厂压铸模具表面处理稀土表面强化
近年来,在模具表面强化中采用加入稀土元素的方法得到广泛推崇。这是因为稀土元素具有提高渗速、强化表面及净化表面等多种功能〔13〕,它对改善模具表面组织结构,表面物理、化学及力学性能均有极大地影响,可提高渗速、强化表面、生成稀土化合物。同时可消除分布在晶界上微量杂质的有害作用,起着强化和稳定模具型腔表面晶界的作用。另外,稀土元素与钢中的有害元素发生作用,生成高熔点化合物,又可抑制这些有害元素在晶界上偏聚,从而降低深层的脆性等。在压登山扣工厂铸模具表面强化处理工艺中加入稀土元素成分,能够明显提高各种渗入法的渗层厚度、提高表面硬度,同时使得渗层组织细小弥散、硬度梯度下降,从而使得模具的耐磨性、抗冷、热疲劳性能等显著提高,从而大幅度提高登山扣工厂模具寿命。目前应用于压铸模具型腔表面的处理方法有:稀土碳共渗、稀土碳氮共渗、稀土硼共渗、稀土硼铝共渗、稀土软氮化、稀土硫氮碳共渗等。
三、登山扣工厂压铸模具表面处理激光表面处理
激光表面处理是使用激光束进行加热,使工件表面迅速熔化一定深度的薄层,同时采用真空蒸镀、电镀、离子注入等方法把合金元素涂覆于工件表面,在激光照射下使其与基体金属充分融合,冷凝后在模具表面获得厚度为10～1000μｍ具有特殊性能的合金层,冷却速度相当于激冷淬火。如在Ｈ13钢表面采用激光快速熔融工艺进行处理,熔区具有较高的硬度和良好的热稳定性,抗塑性变形能力高,对疲劳裂纹的萌生和扩展有明显的抑制作用。最近,萨哈和达霍特若采用在Ｈ13基材上进行激光熔覆ＶＣ层的方法,研究表明,获得的模具表面实质是连续、致密无孔的ＶＣ 钢复合覆层,它不仅有很强的在600℃下的氧化抗力,而且有很强的抗熔融金属还原的能力〔19〕。2 3 电火花沉积金属陶瓷工艺在表面改性技术的不断发展中,出现了一种电火花沉积工艺。该工艺在电场作用下,在母材表面产生瞬间高温、高压区,同时渗入离子态的金属陶瓷材料,形成表面的冶金结合,而母材表面也同时发生瞬间相变,形成马氏体和微细奥氏体组织〔20〕。这种工艺不同于焊接,也不同于喷镀或者元素渗入,应该是介于两者之间的一种工艺。它很好地利用了金属陶瓷材料的高耐磨、耐高温、耐腐蚀的特性,而且工艺简单,成本较低廉。是登山扣工厂压铸模具表面处理的一条新路。
