H13(4Cr5MoSiV1)钢具有较高的耐性和优异的耐冷热疲倦功用,是一种强韧兼备且质优价廉的工模具钢。为行进工模具表面硬度、耐蚀、抗粘结等功用,出产中一般需进行表面的不锈钢氮化处理,在坚持工模具芯部原有强度与耐性的一同有效地行进模具的表面强度。
对H13模具钢的不锈钢氮化处理已有许多研讨报导,但实践出产中仍然存在一些技术问题。一般,为了获得氮化处理后模具芯部与表层功用超卓的匹配,氮化处理前应对该模具钢进行恰当的热处理,一般的热处理工艺是淬火+两次回火,但也有人提出淬火+一次回火的处理工艺,关于某些大型模具乃至选用淬火+三次回火的处理;
而氮化处理过程自身也相当于一次回火处理,对氮化层将发生显着的影响;乃至氮化前只进行淬火处理也可使模具表面渗层获得足够高的硬度。关于这种氮化前工模具的热处理情况对氮化后渗层的组织与功用的影响规矩及机理,一向缺少体系深化的研讨,而这些要素将直接影响实践出产本钱与出产功率。
为此,经过体系的试验,归纳比较和分析了氮化前的淬火、淬火+一次回火、淬火+两次回火及淬火+三次回火四种不同热处理情况对H13模具钢氮化后的表面渗层组织与力学功用的影响规矩,为实践出产工艺的制定供给参看。
(1)淬火态H13钢氮化后,表面没有呈现常规的白亮层和松散层,表层到芯部的硬度均在HV980左右。三种调质态H13钢氮化后,氮化层的厚度都约为0.24mm,其间化合物层厚度依次为:6、10、11μm。表面硬度均约为HV950。化合物层由ε相(Fe2N)、γ′相和Fe3O4构成,松散层由α2Fe、ε相(Fe3N)、CrN和γ′相构成,但各相含量有必定不同。
(2)H13钢的淬火+二次回火或淬火+三次回火试样氮化后,表面化合物层结构细密,几乎没有针状组织,松散层中有少量头绪状氮化物。因此归纳比较几种热处理态氮化试样的化合物层及整个氮化层厚度、氮化层硬度及其向芯部的过渡情况、渗层细密性及其缺陷,H13钢的淬火+二次回火或淬火+三次回火试样氮化后的表面功用较佳。
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