對(duì)金屬或液態(tài)金屬進(jìn)行加熱，保證溫度達(dá)到其再結(jié)晶溫度之上，對(duì)熔融態(tài)金屬進(jìn)行壓制，制得金屬型材或相關(guān)金屬工件，這個(gè)過(guò)程中利用的模具就是熱作模具，常見(jiàn)的熱作模具主要包括有色金屬壓鑄模具，熱擠壓模具，熱鍛壓模具以及熱沖壓模具等等。熱作模具的工作溫度通常在700°C以上，其中熱鍛模具的工作溫度能夠達(dá)到1000°C，模具與加熱后的金屬或液態(tài)金屬接觸，其工作環(huán)境相對(duì)惡劣，會(huì)受到急冷急熱作用的影響，在這樣的背景下，模具受到的交變應(yīng)力作用是十分復(fù)雜的，很容易出現(xiàn)模具龜裂或局部塌陷的問(wèn)題，從而對(duì)壓制效果產(chǎn)生不良影響。
通過(guò)滲氮、多元共滲、軟氮化等處理之后，熱作模具表面的熱硬性以及抗腐蝕能力提升，同時(shí)在模具表面會(huì)形成壓應(yīng)力，這就能夠有效提升模具的抗疲勞特性，實(shí)現(xiàn)模具表面強(qiáng)化的效果，由此可見(jiàn)，對(duì)于上述熱作模具來(lái)說(shuō)，氮化與軟氮化處理的應(yīng)用都能夠?qū)δ＞弑砻嫫鸬綇?qiáng)化作用，對(duì)于提升模具的使用壽命有著積極的意義，下面以三種熱作模具為例進(jìn)行具體分析。
1、熱鍛模具
對(duì)于熱鍛工藝來(lái)說(shuō)，其對(duì)模具的強(qiáng)度、硬度、抗變形能力、抗沖擊破壞能力等有著較高的要求?？梢圆捎枚虝r(shí)氮化或氮化處理的方式來(lái)強(qiáng)化模具表面，降低模具表面與鍛件之間的摩擦，提升滑動(dòng)性能，以此可降低粘附、熱膠著以及咬合等問(wèn)題的發(fā)生概率。
此外，氮化與軟氮化處理還能夠提升熱鍛模具的抗氧化性和耐磨性，在對(duì)熱鍛模具進(jìn)行氮化處理或軟氮化處理之后，為了消除應(yīng)力松弛化問(wèn)題，還可以重復(fù)氮化處理，提升熱作模具的使用壽命。氮化和軟氮化后的熱鍛模具壽命能夠提升3~10倍。
2、鋁型材模具
對(duì)于鋁型材模具來(lái)說(shuō)，內(nèi)孔磨損和拉傷等問(wèn)題的出現(xiàn)可能導(dǎo)致模具失效，對(duì)鋁型材模具軟氮化處理之后，可以在內(nèi)孔工作表面形成化合物，化合物層厚度可達(dá)10um以上，硬度可達(dá)1000HV以上，這就大大提升了鋁型材模具的內(nèi)孔耐磨性，使得模具與鋁材之間的摩擦系數(shù)降低有效避免了內(nèi)容磨損和拉傷等問(wèn)題的出現(xiàn)。在軟氮化處理過(guò)程中需要注意的是，在對(duì)鋁型材模具進(jìn)行軟氮化處理之后，模塊心部的應(yīng)當(dāng)能夠達(dá)到50HRC以上，這就對(duì)采用H13制造的熱擠壓模具軟氮化處理提出更高的要求，在軟氮化之前要進(jìn)行淬火處理。
3、壓鑄模具
壓鑄模具一般為鋁合金壓鑄模，在預(yù)處理的過(guò)程中，需要進(jìn)行淬火處理，之后進(jìn)行回火處理，其硬度保持在40~45HRC之間，在經(jīng)過(guò)以上處理后，對(duì)模具進(jìn)行軟氮化處理，實(shí)現(xiàn)表面強(qiáng)化作用。
此外，在進(jìn)行氮化處理之后，壓鑄模具表面會(huì)形成900Mpa的壓應(yīng)力，有效解決了粘膜傾向的問(wèn)題，對(duì)于模具表面抗熱疲勞能力和耐磨性能的提升有著積極的意義，在冷熱循環(huán)過(guò)程中在模具表面出現(xiàn)裂紋，從而提升壓鑄模具的使用壽命。
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