盐浴渗铌提高模具寿命

<正> 模具是轻工、电子、机械等行业的重要基础工艺装备、它对产品质量,更新换代都具有不可忽视的重要性。我国模具的使用寿命和国外同类模具相比,目前尚存在一定的差距。下面推荐由山东省科学院金属材料开发中心研制的用五氧化二铌硼砂盐浴渗铌新工艺,经在不同类型的模具表面处理后,证明     

盐浴渗钒的现状与发展

1在硼砂盐浴中的渗钒70年代，日本提出的棚砂盐浴渗金属法（TD法）[1]，可使碳素工具钢和合金工具钢在含轨铁或V2O5及Al、Si、Ca等还原剂的硼砂浴中进行渗钒，在表面可形成几微米至几十微米的钒碳化合物层。随后，各国有了大的应用和发展。表1为现今国内外硼砂盐治渗饥的成分、工艺和可进行渗钮的材料。TD法的主要优点是，设备简单，操作方便，渗速快，渗钒层质量稳定，渗执后可直接淬火。但有粘度大，流动性差，工件粘盐多，清洗残盐困难和柑润腐蚀严重等缺点。用电解法进行用砂盐浴渗钒[14]是将插在盐浴中的钒铁合金条作阳极，以温蜗…     

盐浴组成对TD法盐浴渗钒涂层性能的影响

采用硼砂盐浴和混合盐浴两种不同类型的盐浴在几种钢表面进行渗钒,并对渗钒涂层的组织、性能进行比较,发现混合盐浴比硼砂盐浴渗钒的速度快,且混合盐浴能降低处理温度,在相同工艺条件下,混合盐浴渗钒层的晶粒度比硼砂盐浴的小,且渗钒层的硬度比硼砂盐浴的高。     

硼砂盐浴渗铌工艺及渗层性能的研究

介绍了Nb2O5硼砂盐浴渗铌的基本原理和工艺方法以及渗层的结构和性能,得到的碳化铌渗层具有高硬度、高耐磨性、抗咬合、耐腐蚀等优点,因此可在拉伸模、挤压模、冷锻模等冷作模具上广泛应用,可大幅度地提高模具寿命.     

TC4钛合金盐浴硼氧共渗剂的成分

通过对TC4钛合金进行盐浴硼氧共渗试验,比较分析几种盐浴硼氧共渗剂。采用扫描电子显微镜(SEM)及其配备的能谱仪(EDS),X射线衍射仪(XRD),观察渗层表面形貌和物相,用维氏硬度计测量渗层表面显微硬度,测试与YG6球在干摩擦磨损条件下的摩擦磨损性能,并采用化学热力学分析盐浴硼氧共渗机理。结果表明单一硼砂型(Na_2B_4O_7)共渗效果不理想,表面组织疏松,显微硬度为584.7HV;硼砂—铝粉型渗层表面组织呈块状和球形颗粒状,主要由TiB_2、TiB_(12)、Ti_2B5_、Ti3Al和TiO_2相组成,表面显微硬度提高了71.5%(631.8HV),有一定的共渗效果;硼砂—碳化硅型渗层表面组织均匀,主要有TiB_(12)、Ti_2B_5、TiB_(25)、TiO_2和TiC相,表面显微硬度提高了84.1%(677.4HV),共渗效果显著;氯化钠—氧化硼—碳化硼型渗层表面组织致密,有团聚现象,主要有TiB、TiB_2、TiB12、TiO_2和TiC相,表面显微硬度提高了80.1%(664.9HV),共渗效果明显。组分盐浴硼氧共渗可以显著改善TC4钛合金的耐磨性能。     

中温盐浴渗钒工艺及其应用的研究

在熔融硼砂盐浴中，添加适量的中性盐，可改善８５０℃左右硼砂盐浴的流动性，使渗钒温度从通常的９５０℃左右降至８５０℃左右。这样可以减少高温长时间渗钒加热造成的组织过热，同时也有利于工件的清理。     

TD法盐浴渗铌工艺及覆层性能研究

进行了TD法盐浴渗铌工艺和覆层性能的研究,用不同材料在不同工艺参数下进行TD处理。测试分析了覆层的厚度、硬度、物相结构以及耐磨性、抗氧化性。结果表明:三种材料表面均形成了面心立方晶格的碳化铌覆层;基体成分、温度、时间以及工件位置均对覆层厚度有影响;覆层显微硬度可达3000 HV0.05,使工件的表面耐磨性显著提高;在400℃以下时,碳化铌覆层具有较强的抗氧化作用。     

模具钢的TD法盐浴渗金属表面强化

简述了TD法盐浴渗金属的机制和所用设备的结构。较详细介绍了T10、Cr12、GCr15、W6Mo5Cr4V2和4Cr5MoSiVl等常用模具钢TD法渗钒、渗铬和渗铌的盐浴成分,所得到的覆层的组织、性能及其影响因素;TD法渗金属工艺参数对覆层厚度的影响;Crl2钢用含稀土的盐浴TD法渗铬覆层的显微组织;T10钢TD法盐浴渗铌覆层的相结构。     

渗钒盐浴提高模具寿命

本研究探讨改善渗钒盐浴流动性,降低盐浴粘度的新途径。在保留硼砂为基盐,五氧化二钒为供钒剂的基础上,以B_4C代替作为还原剂,加入NaF、NaSiF_6作为助熔剂,获得了在900℃～950℃使用效果很好的渗钒盐浴,基本上消除了过去渗钒盐浴流动性差,工件大量粘盐的问题,有助于渗钒工艺的推广使用。改进后的盐浴不仅操作简便,渗后清洗容易,而且模具在使用过程中,寿命得到很大提高。     

H13钢RE–N–C–S–V–Nb多元共渗成分优化

用RE-N-C-S-V-Nb盐浴多元共渗的方法对H13钢表面进行改性处理,形成了含有钒铌碳氮化物的高性能复合层。以多元共渗渗层厚度和显微硬度作为正交试验的参考指标,对多元共渗配方成分进行优化。根据正交试验中各因素水平对指标的影响结果得到最优的成分为:硼砂盐浴中,稀土质量分数5%,V2O5质量分数6%,Nb2O5质量分数6%;盐浴回火中,稀土质量分数1%,CNO-质量分数34%。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对多元共渗层的组成和显微结构进行了分析和研究,结果表明:共渗后试样表面形成了NbN、VN、NbC、V8C7等高性能物相和组织,渗层厚度达100～120μm且组织致密并呈弥散性分布。与常规氮化处理的试样比较,高温氧化增重速率缓慢仅为氮化处理的1/4,微裂纹出现在热疲劳循环2 000次以上。     

H13钢RE-N-C-S-V-Nb多元共渗成分优化

用RE-N-C-S-V-Nb盐浴多元共渗的方法对H13钢表面进行改性处理,形成了含有钒铌碳氮化物的高性能复合层.以多元共渗渗层厚度和显微硬度作为正交试验的参考指标,对多元共渗配方成分进行优化.根据正交试验中各因素水平对指标的影响结果得到最优的成分为:硼砂盐浴中,稀土质量分数5％,V2O5质量分数6％,Nb2O5质量分数6％;盐浴回火中,稀土质量分数1％,CNO-质量分数34％.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对多元共渗层的组成和显微结构进行了分析和研究,结果表明:共渗后试样表面形成了NbN、VN、NbC、V8 C7等高性能物相和组织,渗层厚度达100～120 μm且组织致密并呈弥散性分布.与常规氮化处理的试样比较,高温氧化增重速率缓慢仅为氮化处理的1/4,微裂纹出现在热疲劳循环2 000次以上.     

五氧化二铌盐浴渗铌在模具上的应用

本文着重介绍了五氧化二铌硼砂盐浴渗铌的基本原理和工艺方法,以及渗层的结构和性能。由于通过本工艺所得到的碳化铌渗层具有高硬度、高耐磨性、抗咬合、耐腐蚀等优点,所以在拉伸模、挤压模、冷镦模等冷作模具上应用,可大幅度提高模具寿命,文中列举了本工艺的应用实例。     

盐浴渗铬工艺研究

研究了硼砂盐浴渗铬和氯系熔盐渗铬。结果表明，在850℃渗铬时氯系熔盐法优于硼砂盐浴法，而在950℃渗铬时硼砂盐浴渗铬较优。     

盐浴共晶化渗硼工艺研究

通过盐浴共晶化渗硼原理对钢表面渗硼工艺进行优化,用金相显微镜、显微硬度仪对渗硼后组织及硬度进行观察和分析。结果表明,采用盐浴共晶化法渗硼可在较短的时间在钢表面形成较厚的Fe2B、γ-Fe共晶组织渗层。该工艺适合对中小型工件进行整体表面强化处理。     

多元复合离子渗盐浴表面处理对煤矿井下液压件耐腐蚀性能的影响

多元复合离子渗盐浴表面处理技术是一种对各种钢和铁基合金表面改性绿色环保技术,可以大幅度提高材料表面的耐腐蚀性、耐磨性等综合性能,且具备其他强化热处理工艺难以实现的工件处理后不变形、处理工艺简单等突出优势.本文采用自主研发的多元复合离子渗盐浴配方,以煤矿井下液压件经常使用的45钢为研究对象,探讨多元复合离子渗盐浴技术对4...     

Cr12MoV钢盐浴渗钛工艺研究

采用TD盐浴技术在小型井式盐浴炉中对Cr12MoV钢分别进行了硼砂盐浴渗钛、铬钛共渗、铬钛复合渗处理。用XRD对渗层的物相进行鉴定,用OM和SEM分析渗层组织,用显微硬度计测试渗层的显微硬度。结果表明:经盐浴处理后,Cr12MoV钢表面可以得到厚的渗层,硬度显著提高,硬度梯度不大。铬钛共渗和铬钛复合渗能得到少量不连续的Ti C覆层,而渗钛工艺只能得到渗硼覆层。     

高耐蚀盐浴氮碳共渗加后氧化及低温氮碳共渗工艺的研究

开发了一种耐中性盐雾试验600 h,大批量生产的工件耐盐雾试验150 h以上的盐浴氮碳共渗加后氧化新技术.研究了一种使用温度为460～520℃的低温盐浴氮碳共渗工艺.分析了低温盐浴氮碳共渗工艺所获渗层的金相组织及硬度.与传统的570℃处理的盐浴氮碳共渗层的表面硬度、耐磨性及耐腐蚀性进行了对比.为广大热处理企业提供了两种新的处理工艺.     

铁的添加方式对TC4钛合金盐浴硼氧共渗的影响

研究了Na_2B_4O_7-SiC型共渗剂中添加铁粉、铁丝和扎铁丝方式对TC4钛合金表面盐浴硼氧共渗的影响。采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及其配备的能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)以及显微硬度计,分析了共渗层表面形貌、物相组成和表面硬度;采用化学热力学分析讨论了铁粉型和铁丝型共渗剂无明显催渗作用的原因,采用电化学模型解释了扎铁丝对盐浴硼氧共渗的催渗机理。结果表明,各组共渗层具有较好的表面形貌,组织均匀;渗层主要由TiB、TiB_(12)、Ti_2B_5和TiB_(25)等钛硼化合物以及TiO_2和TiC相组成;硼砂—碳化硅型、铁粉型和铁丝型共渗层表面硬度依次为677、673和680 HV,性能相似;而扎铁丝型共渗剂中形成电化学效应,具有更好的表面质量,主要由TiB、TiB_(12)、TiC和Al_2O_3相组成,更高的表面硬度(989 HV),比TC4钛合金基体硬度提高了2.75倍,比碳化硅型表面硬度提高了46.04%。     

H13钢盐浴渗铬及其在热挤压模上的应用

研究了Ｈ１３钢经硼砂盐浴渗铬及渗碳后渗铬的组织和性能。结果表明，直接渗铬时，碳化铬层薄，次表层有贫碳区，而渗碳、渗铬处理后，碳化铬层较厚，次表层无贫碳区。将渗碳、渗铬工艺应用于Ｈ１３钢铝型材热挤压模，模具使用寿命比渗氮模具提高５０％以上，型材表面光洁度得以提高。     

高碳钢盐浴渗硼

一、前言通常,固体渗硼、液体渗硼以及电解渗硼所用渗剂,主要成份大多数是:B_4C+活化剂、B_4C+硼砂、以及硼砂。但是,用 B_4C 作供硼源,成本较高,因此作者设想,能否不用 B_4C 及硼砂,而采用一种较便宜、处理操作简便的液体盐浴方法进行渗