等离子渗氮工艺在机械零配件制造中的应用

近期,学者展开了对H13、D2和L7工具钢轧辊的等离子体渗氮的研究,以及其他钢材料零部件耐磨性的研究。这些钢常用于线和棒材轧机中,易受冲击、滑行以及滚动等复杂接触形式的影响。黏附和分层磨损过程会导致H13钢轧辊损坏,但如果渗氮后,损坏程度会大大降低。

在许多锻造应用中,完成一个产品需要很多模具,模具寿命不但影响零件成本而且影响运行成本和生产效率。锻造模具渗氮是为了增加表面硬度从而降低磨损。研究发现,H13模具经过等离子体渗氮后,其模具寿命增加了一倍,并且提高了锻造效率。最初热加工材料的核心硬度为RC40,渗氮后硬度几乎增加到了RC70,渗氮深度达到了100-500um。

低温等离子体渗氮也可以处理冷加工工具,其中一个重要原因是淬火和退火中形成的高核心硬度不会被随后的等离子体渗氮处理降低。

等离子体渗氮同样也可对刀具边缘进行淬火。与其他淬火方法相比,采用等离子体处理的工具有许多的优势。一般生产刀具的钢为铬、钒、钼元素的高碳钢和合金钢,这些工具经过淬火和退火硬度大约为64RC,包括白亮层在内的渗氮层深度一般为20~30um。另外,大量机床零部件,如轴、螺丝、螺帽、冲床、操纵轮等都需要等离子体渗氮。

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