青岛丰东热工技术浅谈H13模具钢的离子渗氮技术

H13钢是目前国内外广泛使用的热作模具钢。为充分发挥材料性能潜力并获得特殊性能和经济效益出发，对H13模具钢进行离子渗氮处理，是综合提高模具寿命的关键。 H13模具钢因其具有良好的热硬性、红硬性、较高的韧性和抗热疲劳性能，广泛应用于铝合金的热挤压模和压铸模。H13钢中有较多的Cr、Mo等元素，氮化时能生成丰富稳定的氮化物并使其弥散分布，有利于提高H13钢热作模具的耐磨性、耐蚀性、抗粘结性及抗热疲劳性能。

试验表明，在520℃左右对H13钢进行离子渗氮处理。可以得到的渗氮层组成及表面硬度。表面化合物层厚度可达6um，渗氮层总厚度可达0.3mm左右。渗层的表面硬度随渗氮温度变化出现一极大值，在520℃左右。达1100HV0.1以上，而且耐磨性能也。高于570℃离子渗氮，化合物层中易出现网状氮化物，耐磨性下降。 H13钢热作模具由于渗氮化合物中ε相韧性较低,膨胀系数较大,对热疲劳性能产生不利影响。而软氮化时,由于C在ε相中的溶解度高(550℃时达318%) ,软氮化的表层是C、N共同的化合物,这种化合物韧性好且耐磨。

软氮化温度在565℃以下附近较好,既能保证渗速,又能使形成的ε+γ′相所需的N浓度较高,可以在表层形成ε之前有更多的N渗入基体, 这样在第二阶段[N]原子扩散时,有利于形成合理的扩散层。软氮化时间以2～4h 为宜,超过6h ,渗层不再增加,硬度在2～3h 达到。 H13钢模具进行离子渗氮表面强化处理,是综合改善模具寿命的关键。青岛丰东在模具钢离子氮化方面有丰富的实践经验与理论基础，为客户处理的模具钢得到了一致的好评。