離子氮化新工藝：熱鍛模

一、熱鍛模模具在服役過程中，型腔表面由于與高溫鍛件接觸，常常被加熱到610-660℃，而且每鍛一件需對模具型腔進行冷卻，因此，在鍛造時產生的沖擊負荷及熱應力共同作用下，熱鍛模模具的失效通常表現為熱疲勞裂紋、熱磨損及早期開裂等幾種主要形式。

  為了提高熱鍛模模的使用壽命，正確選擇與服役條件相適應的模具材料，并制訂與之相適應的熱加工工藝很重要。在此基礎上，對模具實施表面離子氮化為提高精鍛模具壽命的一種行之有效方式。

  經常使用的熱鍛模模材料有4Cr5MoV1Si(H13)等幾種，其中，H13因其具有較優異的性能和適中的價格，已成為熱鍛模模最首選的材料之一。

  事實證明：對H13鋼采用離子氮化等表面強化可抑制裂紋的萌生和擴展。而且表面強化的這種作用隨熱循環的溫度而變化，在低的循環溫度下，表面強化的作用更為顯著。

  事實還證明：對以熱疲勞失效為基本特征的熱鍛模，當外載荷低于550MPa時，離子氮化表面強化可有效地提高模具的熱疲勞斷裂壽命，而且，外載荷應力越小，提高的幅度越大。

  隨著離子氮化工藝在熱鍛模應用領域研究的不斷深化，越來越多的熱鍛模采用離子氮化表面強化來提高模具的使用壽命。國外早在上世紀八十年代初,已將離子氮化 工藝用于熱鍛模的表面強化。國內的溫州三聯鍛造公司、蕪湖三聯鍛造公司、南京精密機械鍛造有限公司、浙江銳泰科技有限公司、中泰模具股份有限公司、重慶中 悅祥精密鍛造機械工業有限公司、黃山精聯精工機械有限公司等使用我所離子氮化爐用于熱鍛模的表面強化，也取得了較顯著的使用效果。

二、熱鍛模模表面強化采用脈沖電源輝光離子氮化的優越性

離子氮化因其具有工藝時間少、節能、省氣、無污染、工件變形小、氮化層組織可控、實用范圍廣（幾乎所有類型的鋼鐵材料均可進行離子氮化處理）等特點，廣泛地用于工業生產實踐。

三、H13鋼熱鍛模模的離子氮化工藝

  H13鋼的離子氮化工藝曲線如下：

  H13鋼經520～540℃、12-18小時的離子氮化，其氮化層深度為0.4-0.5mm左右。硬度可達到HV950-1050。