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材料性能知識，選材推薦技術(shù)支持等?？梢栽诰€咨詢。H13鋼是一種重要的熱作。模具鋼，具有優(yōu)異的熱強度、塑性和韌性、抗氧化性和抗熱疲勞性。為了提高模具的表面硬度、耐腐蝕性、抗粘連性等性能，通常需要進(jìn)行表面滲氮處理。在保持模芯原有強度和韌性的同時，能有效提高模具表面強度，對延長工件使用壽命具有重要意義。
1.測試材料和方法
2.測試結(jié)果和分析
(1)除氮溫度和時間對表面硬度的影響
不同溫度和時間下除氮處理后的表面硬度比較。可以看出，遼寧h13圓鋼在高于570℃的溫度下進(jìn)行脫氮處理后，表面硬度有不同程度的降低。溫度越高，硬度下降越多；隨著時間的增加，2 ~ 5小時硬度下降明顯，5小時后硬度變化減小。溫度的影響大于時間，630℃×2h處理比570℃×8h處理效果更明顯。另外，可以看出空冷和爐冷樣品在保溫8h后表面硬度相差不大，說明冷卻方式對除氮后的表面硬度影響不大。
(2)除氮溫度和時間對滲碳層硬度梯度的影響。
是滲層在不同溫度、不同時間的硬度梯度分布。從梯度的變化可以看出，除氮處理后樣品表層硬度明顯下降。與原始滲氮樣品相比，滲氮層的硬度梯度變緩，滲氮層厚度增加。
在570℃和590℃處理的試樣，從距表面0.25毫米處開始，硬度略有下降，超過了滲氮前的硬度值。除氮不僅使氮原子向外擴散，而且隨著向內(nèi)擴散，使表層硬度降低，滲層硬度增加。對于610℃和630℃，0.25mm后的滲氮層硬度低于原始滲氮樣品。雖然氮原子向內(nèi)擴散，但由于加熱溫度高于樣品的回火溫度，基體軟化，導(dǎo)致氮化層硬度降低。
(3)脫氮處理后滲濾層結(jié)構(gòu)的變化
除氮后滲氮層的金相組織。可以看出，擴散層與基體組織之間存在明顯的過渡層。在500倍的滲透層位置1的觀察表明，擴散層中的所有脈狀氮化物已經(jīng)擴散并分解成顆粒。由于箱式爐的脫氮作用，滲層表面存在明顯的脫氮氧化現(xiàn)象。
3.氮化模具除氮處理后的工藝條件
氮化模具直接整修時，由于氮化層硬度高，銑刀容易斷裂，磨損嚴(yán)重。根據(jù)試驗結(jié)果，在保證基體硬度的前提下，對滲氮模具進(jìn)行610℃保溫時間5h的處理，并在高速銑床上進(jìn)行滲氮模具的加工試驗。
結(jié)果表明，除氮后，模具的加工性能比未除氮時有很大提高。測試過程中未發(fā)現(xiàn)折刀現(xiàn)象，磨損情況理想。
(1)在高于570℃的溫度下，除氮后表面硬度有不同程度的降低。在基體硬度滿足要求的情況下，表面硬度可以從處理前的1000hv以上降低到700hv左右。
(2)經(jīng)過氮化處理后，樣品表層硬度明顯降低，氮化層的硬度梯度比原始氮化樣品更平緩。此外，除氮對氮化層的結(jié)構(gòu)有很大影響。
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