实验验证离子表面渗氮对于模具质量的影响

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实验验证离子表面渗氮对于模具质量的影响
作者:德州德凯 日期:2014年02月11日 来源:表面渗氮  【字体: 】  

  关于常用的工模具资料,在不一样的电流类型、气体气氛、渗氮温度、加氨技术下进行离子渗氮处置,并对试件进行金相剖析和硬度丈量。实验标明,带窄缝工模具,用IGBT逆变型脉冲电源的离子渗氮技术较为合理;加氨技术有利于减小外表。层和添加渗氮层的硬度和厚度。

  表面渗氮或多元共渗是迩来发展起来的化学热处置办法之一,这种技术具有渗氮速度快、渗层质量好、变形小、无污染、节能、节气等特征,能显着行进零部件的硬度、耐磨性和抗咬合力,行进疲劳强度,然后行进工模具的质量和使用寿命。

  影响表面渗氮质量的要素许多,文献研讨标明首要有电流类型、电流密度、辉光电压、气体气氛、气体压力、氮化温度和保温时刻等。这篇文章首要研讨的内容是用不一样的脉冲电源(电参数),在不一样气体成分和压力(气氛参数)下,对常用于制造工模具的资料进行3种不一样电源的一般离子渗氮和加ma,渗氮技术的实验,并对其金相安排、外表硬度和渗氮层厚度进行丈量。

  试件和实验条件

  为了对带窄缝工模具的渗氮技术质量进行研讨,特意地如图1所示的试件,并别离用45钢、35CrMoA钢制造了各1组试件。

  离子表面渗氮技术实验是在杭州等离子体装軠有限公司出产的设备上进行的。

  关于一般离子表面渗氮技术,电源别离用直流电源、BTO斩波脉冲电源和IGBT逆变型脉冲电源,别离进行实验;电流密度为,气体成分为NH3+N2,其间N/H=4,保温时刻为8h,处置温度均选用5200C,压升率控制在8Pa/h以下,气体压力别离为500Pa, 650Pa, 800Pa,辉光电压别离为500V、650V、800V。

  关于加氩渗氮技术选用直流电源,气体成分为NH3/Ar=1:2,保温时刻为5h,处置温度为500°,气压为200Pa,电流密度为,辉光电压为750V。

  实验作用和剖析

  1顶部a点处的化合物层厚度较厚,约有15μm;而槽的下部c点处的化合物层厚度较薄,约为a点处的一半(7-8μm);上部b处的化合物则很薄,大概只需2-3μm。

  2.气氛压力越高时渗氮硬度就越高;3种电源中,用IBGT逆变脉冲电源时的渗氮硬度最高,用BTO斩波脉冲电源次之,用直流电源渗氮时渗氮层硬度最低。别的,辉光电压越高渗氮层硬度也越高,但对3种电源的影响程度不一样,其间用IBGT逆变脉冲电源时的影响较大,用IBGT逆变脉冲电源渗氮时辉光电压在700-800V、气氛压力为650-800Pa时作用较佳。

  3.在用IBGT逆变脉冲电源进行渗氮时,顶部。处的硬度高,且受辉光电压和气氛压力的影响较小;但在上部b处则显着受辉光电压和气氛压力的影响;而下部c点处的影响也较大,但略小于底部。

  4.加氢技术有利于行进渗氮层的外表硬度,原因是合金氮化物的弥散强化效应所构成的;从硬度梯度的散布可见,加氩渗氮有利于氮的松散,使其内部必定厚度内有ν'相或α+ν'相存在;而一般技术用直流电源渗氮层较薄,硬度也低。

  关于带窄缝工模具的离子渗氮技术,不管模具资料选用哪一种,用IGBT逆变型脉冲电源的作用最佳。用一般直流电源和一般脉冲电源进行渗氮处置时,在窄缝深处的渗氮作用很差,其硬度与未经处置的原资料相差无几,不适合其渗氮处置。

  带窄缝的工模具进行离子渗氮时,气氛压力宜高(800Pa时最佳),辉光电压宜高(780V时最佳),但气氛压力和辉光电压不能无限制地增大,所以改用电流类型是对比好的办法。加氩技术有利于氮的松散,削减外表ε相层和强化氮化物的弥散作用。



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