热处理基础知识│一些模具钢为什么要进行化学热处理？

一些模具钢为什么要进行化学热处理？
这是由于化学热处理的突出特点正好符合了模具钢表面强化的要求。化学热处理是将模具放入含有某种活性原子的化学介质中，通过加热使介质中的原子扩散渗入模具一定的深度的表层，改变其化学成分和组织并获得与心部不同性能的热处理工艺。通过改变表层化学成分或随后热处理，可以在同一种材料的模具上使心部和表层获得不同的组织与性能。可以在保持模具心部有高的强韧性的同时，使其表层获得高的强度、硬度与耐磨性。另外，表层的合金化还可使模具表层具有较高的耐热性、耐蚀性。经过化学热处理的模具，实际上已成为一种新的复合材料模具，能够承受各种复杂的交变载荷、各种介质的腐蚀与磨损以及承受在高温和特殊环境下工作。化学热处理的种类很多，根据渗入元素的不同，可分为渗碳、渗氮（氮化）、碳-氮共渗、渗硅、渗硫、渗硼、渗铝、渗铬、渗钛、渗钒、渗锌、渗铌、渗镍和多元共渗等。其中渗碳、渗氮（氮化）、碳-氮共渗、渗硼、渗铬、渗钛、渗钒 、渗铌等主要是用来提高模具表层强度、硬度与耐磨性。渗硫、渗氮主要是用来改善模具表层的抗咬合性以及提高抗擦伤能力。渗铝、渗铬、渗镍主要用来提高模具表层抗氧化能力和耐高温性能。渗硅、渗氮、渗铬主要用来提高模具表层耐蚀性。渗入模具表层的元素可分为两类：一类是高温下渗元素在固溶体中富化但未超过固溶度，渗入元素溶于溶剂元素的晶格中而形成金属固溶体，如渗碳；另一类是渗入元素在溶剂元素晶格中的固溶度非常小，以致使基体元素和渗入元素相互作用而形成有序相，如渗硼；或者渗入元素富化以致超过固溶度，与钢中元素相互作用形成有序相，如渗氮。一些模具钢这所以选择化学热处理，一是利用了化学热处理所具有的突出特点，就是通过渗入元素，显著改变模具表层的组织与性能，大幅度提高模具使用寿命。而且化学热处理自身工艺成本很低，工艺较成熟，设备投资低，收益高，所需的模具表层性能又满足模具使用要求。二是基于现有的模具钢来大幅度提高模具的使用寿命，模具自身材料并没有改变，模具的成本较低，有利于大量地使用廉价模具钢，而且保持了原有模具钢的一些性能，使现有模具钢的性能进一步得到优化与提升。
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