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　　　　蘇州東锜公司自創(chuàng)立以來一直秉承“誠信、務(wù)實(shí)、高效、創(chuàng)新”的企業(yè)精神，將這一精神融入到企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理和工作實(shí)踐當(dāng)中，并獲得了社會(huì)各界信任與尊重。我公司先后多次被評(píng)為“蘇州市鋼材營(yíng)銷企業(yè)五十強(qiáng)”，“全國百強(qiáng)鋼材營(yíng)銷企業(yè)”，被中國質(zhì)量檢驗(yàn)協(xié)會(huì)評(píng)為“全國質(zhì)量服務(wù)誠信示范企業(yè)”及“全國行業(yè)質(zhì)量示范企業(yè)”。

　　　　模具鋼氮化缺陷的原因分及解決方法

　　　　缺陷：氮化層易碎、起泡、剝落和破裂。

　　　　(1)原因分析。原材料具有帶狀結(jié)構(gòu)，非金屬夾雜物嚴(yán)重超標(biāo)。模具設(shè)計(jì)不當(dāng)，形狀復(fù)雜，厚度不均勻，邊緣更尖銳，表面積更大，各方面活性[N]原子同時(shí)浸潤(rùn)，氮濃度高，形成ζ脆性相，結(jié)合力弱。氮化介質(zhì)太活潑，表面吸收大于擴(kuò)散，過量的活潑氮原子積累在金屬表面，表層氮濃度過高，超過11%，形成脆性相。由于ξ相濃度高，浸滲層陡峭，滲氮層與基體的結(jié)合力大大減弱，容易起泡。滲后冷卻速度過快，在外力和大內(nèi)應(yīng)力的共同作用下，滲氮層剝落并開裂。NH3氣體含水量過高、分解率不足、強(qiáng)滲透期溫度過高、時(shí)間過長(zhǎng)或原料結(jié)構(gòu)粗糙、表面脫碳層去除等。將導(dǎo)致金屬表面層中過量的氮濃度、過陡的氮化層以及與襯底的不良結(jié)合，導(dǎo)致氮化層的脆性大和韌性差。模具在使用過程中，在外力的作用skh51和skh9是同一種材料嗎下，氮化層會(huì)起泡、疲勞剝落和開裂失效。

　　　　(2)解決方案。選擇無帶狀組織、雜質(zhì)少、晶粒細(xì)小、碳化物小、化學(xué)成分和組織均勻、無微觀和宏觀冶金缺陷精煉模具鋼，形成原料，破壞帶狀組織，細(xì)化晶粒和均勻組織，改變非金屬夾雜物的形貌，消除偏析，使原料細(xì)化并均勻分布在鋼基體上；改進(jìn)了模具設(shè)計(jì)，使其盡可能對(duì)稱且厚度均勻。尖角的銳邊變成半圓角，以削弱活性[N]原子的積累，避免應(yīng)力集中?？刂芅H3的供給和分解速率，維持爐內(nèi)正壓，促使活性[N]原子的擴(kuò)散速率略高于金屬表面的吸收率，避免氮濃度超過11% N，消除高濃度ζ脆性相；NH3流速越高，在爐中停留時(shí)間越長(zhǎng)，NH3分解速率越高，NH3分解速率應(yīng)控制在30%-40%之間；頻繁更換干燥劑，每爐更換一次，確保NH3氣體中的水分≤0.015%+H2O；采用精密多級(jí)溫度控制，溫度控制精度≤1.5℃；確保模具的工作表面粗糙度Ra為0.21 μm；選用輝光離子滲氮等新技術(shù)和新工藝，縮短強(qiáng)滲氮時(shí)間，延長(zhǎng)擴(kuò)散時(shí)間，降低滲氮層的氮濃度，使?jié)B氮層均勻，氮濃度和硬度梯度從表面向內(nèi)平滑。上述措施可消除滲氮層的ζ脆性相和起泡開裂，提高滲氮層的韌性，提高滲氮層與基體的結(jié)合力，具有很強(qiáng)的抗沖擊性和抗剝落性，延長(zhǎng)模具的使用壽命。修復(fù)時(shí)將氮化表面清洗干凈后，放入550℃~560℃的氮化爐中10~15h，在NH3分解率較低的氣氛中擴(kuò)散，然后進(jìn)行金相檢驗(yàn)，達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

　　　　缺陷:魚骨狀氮化物

　　　　(1)原因分析。因?yàn)镹H3氣體含有太多的水，含有太多的雜質(zhì)，并且具有太低的分解率，所以在爐中產(chǎn)生負(fù)壓，并且外部空氣被注入到罐中，導(dǎo)致模具的氧化和脫碳。原材料的原始結(jié)構(gòu)中大量的游離鐵素體沒有被消除，這促進(jìn)了模具氮化后形成具有高氮濃度的極脆魚骨狀氮化物。當(dāng)結(jié)晶器鋼錠從1000-1200℃的高溫奧氏體狀態(tài)緩慢冷卻并長(zhǎng)時(shí)間擴(kuò)散時(shí)，游離鐵素體沿奧氏體晶界和新鮮表面以細(xì)小的晶格狀析出，晶粒粗大，不能消除正火和rh5和skh-9哪種材料好淬火回火處理，滲氮過程中殘留大塊鐵素體。由于鐵索體在金屬表面具有極強(qiáng)的吸氮能力，氮元素富集，導(dǎo)致高濃度氮化物沿某些晶面skh2和skh9呈魚骨狀沉淀，晶界與晶粒間的結(jié)合力急劇降低，導(dǎo)致滲氮層的組織和性能急劇惡化，韌性差，脆性大，不能使用。

　　　　(2)解決方案。氮化前，應(yīng)嚴(yán)格檢查氮化罐、爐蓋和供氨系統(tǒng)，確保無泄漏，氮化過程中保持爐內(nèi)正壓和NH3分解率不低于25%，避免外部空氣回流到爐內(nèi)造成鋼件氧化脫碳。嚴(yán)格控制氨的含水量≤0.15%，雜質(zhì)不得超標(biāo)。裝料前用10種干燥劑替換氨，裝料后完全消除爐內(nèi)的非氮化氣氛。加強(qiáng)對(duì)原材料原始結(jié)構(gòu)的檢查，不要使用鐵素體結(jié)構(gòu)大的原材料。如果需要使用該材料，必須進(jìn)行鍛造以破壞粗大的塊狀鐵素體組織，鍛造后進(jìn)行正火處理以進(jìn)一步細(xì)化組織，然后進(jìn)行正常的淬火和回火預(yù)處理，以獲得氮化前所需的均勻和良好的回火索氏體組織；對(duì)于帶有魚骨狀氮化物的模具，應(yīng)進(jìn)行脫氮。如有磨削量，去除魚骨狀氮化物后，應(yīng)按修改后的工藝進(jìn)行氮化，經(jīng)金相檢驗(yàn)組織和性能合格后，方可使用模具。

　　　　缺陷:網(wǎng)狀、波紋狀和針狀氮化物

　　　　(1)原因分析。氮化物在氮化過程中沿晶界膨脹形成網(wǎng)狀、波紋狀和針狀氮化物，脆性大，韌性差，抗沖擊性和耐磨性低，使用過程中在外力作用下容易產(chǎn)生疲勞剝落。模具氮化前調(diào)質(zhì)預(yù)處理淬火溫度高，晶粒粗大(≤7級(jí))，氧化脫碳嚴(yán)重。溫控儀表失效，爐內(nèi)實(shí)際溫度遠(yuǎn)高于儀表指示溫度，導(dǎo)致氮化溫度高，氮化物積累和生長(zhǎng)，分散性降低。模具設(shè)計(jì)不當(dāng)，尖角和銳邊過多，容易形成高濃度氮化物；NH3氣體中含有過量的水分，干燥劑失效，NH3分解速率過低，導(dǎo)致過量的活性[N]原子堆積在晶界上，氮化升溫速率和保溫后的快速冷卻速率。所有這些原因?qū)е戮W(wǎng)狀、波紋狀和針狀氮化物的形成。由于它們的高脆性，必須采取措施消除它們。

　　　　(2)解決方案。制定合理的調(diào)質(zhì)預(yù)處理工藝，選擇淬火加熱溫度，保證奧氏體晶粒≥8.5級(jí)，在真空電爐或保護(hù)氣氛爐中加熱，或在完全脫氧的鹽浴爐中加熱，防止氧化脫碳；改進(jìn)設(shè)計(jì)，盡量使模具形狀對(duì)稱，厚度不宜過寬，用半圓角skh9高速鋼價(jià)格代替銳邊；滲氮溫度一般不應(yīng)超過580℃，溫控儀表應(yīng)隨爐校準(zhǔn)。加熱和冷卻速度不應(yīng)太快。生產(chǎn)前更換干燥劑；選用QRD-112氨分解測(cè)試儀，嚴(yán)格控制氨分解速率，避免過高的爐氣氮?jiǎng)?，可以有效防止高氮濃度下網(wǎng)狀、波紋狀和針狀脆性氮化物的形成。修復(fù)時(shí)，將脆性氮化物模具放入540-560℃的氮化爐中保溫L2-l6h，擴(kuò)散處理后檢查氮化層金相組織合格后投入使用。