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热处理是重要的金属加工工艺过程，在机械制造工业被广泛地应用。其中工模具工件的表面热处理被广泛地应用，因为模具在使用过程中承受着复杂的各种形式的应力其表面更是处于较大的应力状态，模具的失效往往发生在表面，模具表面性能，将直接影响模具的使用寿命，模具钢及其热处理的选择，必须与最后的表面强化工艺结合起来全面考虑，才能充分发挥模具钢的潜力，提高模具的使用寿命，表面渗碳、氮化能有效的提高表面的耐磨性，耐腐蚀性、硬度及耐疲劳度等性能，然而单纯的氮化对工件一些盲孔、细深孔的处理效果并不理想，辉光离子氮化还存在氮化层不均匀，渗层较浅等问题，渗碳对工件的变形影响较大；这就迫切需要一种新的热处理方法来解决以上存在的问题。稀土导入的复合硫氮碳、碳氮硼的应用，无疑给低迷的表面热处理工艺注入了新的活力。
 复合硫氮碳、碳氮硼共渗是在工件加热到适当温度在稀土元素的导入下，在模具零件表面同时渗入硫氮碳或碳氮硼的热处理过程。它与单纯的渗碳、氮化相比有许多显著的优点。
1、适用范围广
复合渗适用于广泛的低碳、中碳、高碳、高合金钢；渗碳，仅适用低碳或中碳钢，渗氮（气体渗氮和离子氮化）仅使用于合结钢或非纯净杂质钢（利用杂质起作用），合金钢效果更明显。
2、性能更优良
（1）更硬、更耐磨、耐腐蚀。由于能形成多元化合物和多种化合物，晶界、晶格、亲合力加强，组织致密，耐磨度显著提高，而单元素渗透，只能形成少量、少品种化合物，组织密度和化合物间亲合力低。复合渗形成的多种、多元化合物的硬度更高，耐磨、耐腐蚀性能优于单元素渗透，与基体的扩散层、过渡层、结合层更加牢固，不出现表面龟裂、脱层等现象。
（2）工件基本不变形。复合渗、氮化处理时，工件基本不变形（用户可加工到尺寸，若需抛光处理，最好处理前预抛光，处理后精抛出光亮即可），渗碳淬火处理时，工件变形较大。
（3）全渗入式、渗层厚、覆盖率100%、渗层均匀一致，克服了辉光离子氮化尖端放电集中，导致氮化层不均匀和辉光离子氮化、气氛氮化对盲孔、细深孔处理效果不理想的问题。渗层0.3
~
0.5mm，是单纯氮化的5-10倍；可局部防渗透处理。经过反复的比较实验，效果非常明显，胶木制品用模具可以提高寿命3倍；铝金挤出模具寿命提高约40%；螺杆的抗摩擦能力，耐腐蚀能力显著提高，寿命延长2-3倍；齿轮抗啮合能力增强，寿命得以延长。
3、用途广泛
复合渗可广泛地应用在机械制造、零件制造、模具制造与使用（特别是塑胶模、挤出模、压铸模）工具、量具、精密机械、电子行业、医疗器械、化工行业等耐磨耐腐行业。
（图为3Cr2W8V材质淬火经回火后硫氮碳三元共渗的金相图(400X)）
作者:山东淄博中天模具有限公司—热处理分厂 尚宗文 巩蕾蕾 吕承新 |
