利用氧氣和氮碳共滲提高鋁模性能
氧氣和氮碳共滲處理可在井式滲碳爐中進行,以液氨、氧氣和氮氣為滲透劑。 爐鍋內壁、爐蓋內表面和裝料架均塗有水玻璃石墨漆,並在200℃下烘乾,以延長使用壽命。
將空爐升溫至620℃,將模具3Cr2W8V鋼模裝入爐內,通入氮氣排空,氮氣流量0.4-0.5M/h,壓力20 ×10∧4Pa (2kgf/cm2) 排除空氣1h。 然後將爐溫升至570℃,停止通氮氣,改變流量為0.5-0.6m3,壓力為7×10∧4Pa(7kgf/cm2)的氨氣流量。 同時,流量為50-80mL/min,壓力為3×10∧4Pa(0.3kgf/cm2)的氧氣。 570℃保溫2h後,爐溫升至620℃保溫2h,處理過程結束。 切斷氨氣和氧氣,改用氮氣排出爐內氨氣和氧氣,切斷電源降低爐溫。 當爐溫降至450℃以下時,將模具從爐內取出,放入罐壁內,在冷卻罐中用水緩慢冷卻至室溫。
共滲後表面硬度891HV0.05,表層為白色光亮ε層,厚度0.02-0.023mm,主要氮化物相為Fe3N和Fe4N,並有少量Fe3O4,沒有明顯的Fe2N脆相。 與ε相連的是含N的α-Fe擴散層,白亮層加上擴散層的總滲氮深度為0.2-0.28mm。 心臟是原始組織+淬火索體。 經過上述工藝處理的一千多塊3Cr2W8V鋼鋁合金壓鑄模具壓鑄而成,表面仍光滑完好,脫模光滑,無粘連、脫皮、划痕、腐蝕。
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