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模具表面的化学热处理技术---渗碳

模具表面的化学热处理技术---渗碳

        化学热处理的种类很多,一般都以渗入的元素来命名,常用的化学热处理方法有:渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗金属等。
        渗碳是把钢件置于含有活性炭的介质中,加热到850℃~950℃,保温一定时间,使碳原子渗入钢件表面的化学热处理工艺。
        工件经渗碳后其表面硬度和耐磨性大大提高,由于心部和表面的碳含量不同,渗碳后的表面呈压应力,可提高渗碳工件的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度。渗碳分类 :固体渗碳、液体渗碳、气体渗碳、真空渗碳、离子渗碳。

固体渗碳
将工件置于填满木炭和碳酸钡的密封箱内进行,其中木炭是渗碳剂,碳酸钡是催渗剂。渗碳温度一般为900~950℃。在此高温下,木炭与空隙中的氧气反应形成CO2,CO2与C反应形成不稳定的CO,CO在工件表面分解得到活性碳原子[C],即可渗入工件表面形成渗碳层。

气体渗碳
采用液体或气体碳氢化合物作为渗碳剂。应用最广的是滴注式气体渗碳:将工件置于密封的加热炉中,滴入煤油、丙酮、甲苯及甲醇等有机液体,这些渗碳剂在炉中形成含有H2、CH4、CO和少量CO2的渗碳气氛,钢件在高温下与气体介质发生反应进行渗碳。工件经渗碳后必须进行淬火才能获得高硬度、高耐磨性。渗碳主要用于承受大冲击、高强度,使用硬度为58~62HRC的小型模具。

真空渗碳
工件在真空中加热到奥氏体化,并在渗碳气氛中渗碳,然后扩散、淬火。因渗碳前是在真空状态下加热,钢材表面很干净,非常有利于碳原子的吸附和扩散。与气体渗碳相比、真空渗碳的温度高、渗碳时间可显著地缩短。
真空渗碳炉
WZS系列真空渗碳炉是兼有油冷和气冷功能的双室卧式真空热处理设备,适用于齿轮、油泵油嘴偶件等的真空渗碳淬火,以及高速钢、高合金工模具、精密轴承等精密机械零件的油淬、气淬、退火、钎焊、烧结等多种真空热处理工艺。
CD渗碳法(碳化物弥散析出渗碳):
用含有大量强碳化物形成元素(如Cr、Ti、Mo、V)的模具钢在渗碳气氛中加热。www.hongchao-dg.cn在碳原子自表面向内部扩散的同时,渗层中会沉淀出大量弥散合金碳化物,弥散碳化物含量达50%以上,碳化物呈细小均匀分布,淬火、回火后可获得很高的硬度和耐磨性。经CD渗碳的模具心部没有像Cr12型模具钢和高速钢中出现粗大共晶碳化物和严重的碳化物偏析,因面其心部韧性比Cr12MoV钢提高3~5倍。结果表明,CD渗碳模具的使用寿命大大超过Cr12型冷作模具钢和高速钢。

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