一級建筑師建筑物理與設備:熱擴滲技術應用

　　熱擴滲技術應用

　　熱擴滲技術是用加熱擴散的方式使欲滲金屬或非金屬元素滲入金屬材料或工件的表面，從而形成表面合金層的工藝。

　　常用于熱擴滲的合金元素包括碳、氮、硅、硼、鋁、釩、鈦、鎢、鈮、硫等。上述元素都已在不同程度上應用于各類模具型腔表面的強化。

　　滲碳

　　滲碳具有滲速快、滲層深、滲層硬度梯度與成分梯度可方便控制、成本低等特點，能有效地提高材料的室溫表面硬度、耐磨性和疲勞強度等。

　　滲碳工藝應用于模具表面強化的第二個方面是“碳化物彌散析出滲碳”，簡稱CD滲碳法。它是采用含有大量強碳化物形成元素(如Cr、Ti、Mo、 V)的模具鋼在滲碳氣氛中加熱，在碳原子自表面向內(nèi)部擴散的同時，滲層中會沉淀出大量彌散合金碳化物，如(Cr.Fe)7C3、(Fe.Cr)3C.V4C3、TiC，從而實現(xiàn)了CD滲碳。

　　在對各類模具進行滲碳處理時，主要的滲碳工藝方法有固體粉末滲碳、氣體滲碳以及近20年來迅速發(fā)展起來的真空滲碳及離子滲碳。其中，固體滲碳和氣體滲碳應用廣泛，但真空滲碳和離子滲碳技術由于具有滲速快、滲層均勻、碳濃度梯度平緩以及工件變形等特點，將會在模具表面尤其是精密模具表面處理中發(fā)揮越來越重要的作用。

　　氣體法低溫熱擴滲

　　氣體法低溫表面熱擴滲工藝在模具的表面強化處理中占有十分重要的地位。其處理工藝簡便，擴滲溫度較低，能適應冷作模具、熱作模具以及塑料模具等對型腔表面的各種要求。

　　氣體軟氮化(鐵素體氮碳共滲)

　　軟氮化是將鋼件在570℃左右加熱，以尿素或氨氣或醇類裂化氣為滲劑，向鋼內(nèi)同時擴滲碳、氮原子的熱擴滲工藝。氣體軟氮化比氣體氮化滲速快、所需費用低，將其應用于冷、熱作模具鋼，可提高模具的耐磨性、抗高溫氧化性和抗粘著性。

　　氣體滲氮與離子氮化工藝

　　將氮滲入鋼件的過程稱為鋼的氮化或滲氮。氮化層的硬度高950-1200HV)，耐磨性、疲勞強度、紅硬性及抗咬合性均優(yōu)于滲碳層。由于氮化溫度低(一般為480℃-600℃)，工件變形很小，尤其適應一些精密模具的表面強化。

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