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铸铁模具离子渗氮工艺特点

铸铁与钢的离子渗氮工艺基本相同,但是根据铸铁材料离子渗氮的特点,所采用的离子渗氮工艺却有它自身的特点。

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1、前净化处理

铸铁模具在进入离子渗氮炉前,必须彻底清理铸铁表面及疏松组织中的油污及杂质。净化处理的好坏直接影响铸铁模具的升温过程和渗氮质量。


2、缓慢升温

铸铁材料导热性差,大型铸铁模具有效厚度达200~400mm,为了减少升温热应力和充分排除铸铁材料中的有害气体,必须严格控制升温速度≤1°C/min。


3、渗氮气体

铸铁模具离子渗氮所用气体,必须根据铸铁材料成分和原始组织的特点,以及对化合物层和扩散层的不同要求来选用。


(1)铸铁模具要求高耐磨性时,必须保证模具表面有一定厚度的化合物层,化合物层相组成应以ε相为主,因此采用含氮气60%~90%的氮氢混合气。


(2)高精度长寿命模具要求渗氮扩散层有足够的强度,即要求足够深的高硬度扩散层,为此渗氮过程应采用含氮气10%~30%的氮氢混合气或氨气。


4、渗氮温度和保温时间

大型铸铁模具离子渗氮温度不宜超过580°C,常选用520~560°C,保温时间不宜少于8h,常选用12~24h。


铸铁离子渗氮工艺与钢基本相同,由于铸铁具有高碳高硅成分和组织疏松偏析等特点,铸铁离子渗氮需采用一些不同于钢的特殊工艺。


大型铸铁模具必须根据模具工作条件和生产批量选择合适的材料及其相匹配的离子渗氮工艺。采用离子渗氮处理的大型高精度长寿命铸铁模具,应选用高强度珠光体基合金球墨铸铁制造。


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