本文結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，分析了取自實(shí)際生產(chǎn)的報(bào)廢H13鋼鋁型材擠壓模具滲氮層的失效形式圍繞H13擠壓模具鋼的熱處理、滲氮工藝和熱處理狀態(tài)H系統(tǒng)研究了模具鋼滲氮層的影響，并獲得以下主要結(jié)論：
1.H13鋼擠壓模具故障分析
H13鋼熱擠壓模具滲氮層因軟化、斷裂、塑性變形而加速磨損。
2.H13模具鋼熱處理工藝優(yōu)化
H13鋼經(jīng)1050℃淬火后在560-600℃在溫度下回火兩次，使其硬度達(dá)到更好的使用范圍(HRC48-52)，韌性好。
3.滲氮工藝正確H13模具鋼滲氮層的影響
采用滲氮工藝1處理的H13模具鋼表面滲氮厚度為0.24mm,白亮層厚度約100μm,表面硬度950HV(約67HRC),表面化合物層結(jié)構(gòu)致密。采用滲氮工藝2處理H13模具鋼表面滲氮層厚度約為25μm,沒(méi)有白色亮層，表面硬度為52HRC。采用滲氮工藝2處理的H13模具鋼表面滲氮厚度約為25μm,沒(méi)有白色亮層，表面硬度為52HRC。滲氮工藝2次滲氮后H13模具鋼表面的滲氮層厚度沒(méi)有增加，但模具表面形成了一層非常薄的亮白色氮化層，厚度約為3μm,表面硬度為53.8HRC。
4.熱處理狀態(tài)對(duì)H13模具鋼滲氮層的影響
滲氮前后芯硬度差異不大，但滲氮處理后芯組織進(jìn)一步穩(wěn)定：淬火 二次回火和淬火 試樣三次回火后，滲氮層厚度達(dá)到0左右.24mm,致密化合物的厚度為10μm以上,表面硬度達(dá)950HV(約67HRC),表面耐磨性好。這兩種熱處理狀態(tài)下的化合物層均由ε相(Fe_2N)、γ′相和Fe_3O_擴(kuò)散層由4組成α-Fe、ε相(Fe_3N)、CrN相和γ′但各相含量有一定的差異。這兩種熱處理狀態(tài)下的化合物層均由ε相(Fe_2N)、γ′相和Fe_3O_擴(kuò)散層由4組成α-Fe、ε相(Fe_3N)、CrN相和γ′相組成，但各相含量不同。淬火和淬火 綜合性能好的滲層組織未能獲得一次合性能好的滲層組織。
不同淬火加熱溫度的綜合比較H13模具鋼的組織下，13模具鋼的組織和性能H13模具鋼滲氮層的組織和性能，不同的熱處理態(tài)滲氮H13模具鋼化合物層及整個(gè)滲氮層厚度、滲氮層硬度及其對(duì)芯的過(guò)度情況、滲透層的致密性及其缺陷及組織穩(wěn)定性，鋁型材擠壓模具H應(yīng)選擇1050鋼的熱處理和滲氮處理工藝℃淬火,560-600℃回火兩次(嚴(yán)格要求的模具應(yīng)回火三次)，穩(wěn)定滲氮階段溫度為540~570℃,滲氮時(shí)間12h,NH_30~40%的分解率。
