表面硬化技术在模具钢中的应用

随着工业生产的发展，对产品质量的要求日益严格，因而对模具的要求越来越高，相应地对模具也提出了高精度、高硬度、高耐磨性和高耐蚀性的要求。一般的模具经淬火、回火处理后便可满足要求。但对上述要求的模具应在淬火、回火处理基础上采用表面硬化处理，其方法如下：

1）氮化处理（气体氮化、软氮化、离子氮化等）、渗金属（渗Cr、Ae、Si、B、V等）及气相沉积等方法，皆可提高模具的寿命。

2）水蒸汽处理。在水蒸汽中对金属进行加热。在金属表面上将生成Fe₃ O₄，处理温度在550℃左右、通过水蒸汽处理之后，金属表面的摩擦系数将大力降低。这种技术主要用于淬火、回火的高合金模具钢的表面处理中。

3）电火花表面强化。电火花表面强化是提高模具寿命的一种有效方法。它是利用火花放电时释放的能量，将一种导电材料溶渗到工件表面，构成合金化表面强化层。从而起到改善表面物理化学性能的目的。

电火花强化层是电极与工件材料的合金强化层，与基体结合牢固、耐冲击不剥落；强化处理时，工件处于冷态区放电点极小、时间短、不退火，不变形等。模具经电火花强化后，将大大提高模具表面的耐热性、耐蚀性、坚硬性和耐磨性，可获得较好的经济效果。(www.xing528.com)

模具一定要在淬火、回火处理后再进行强化处理；操作要细心，电极沿被强化表面的移动速度要均匀、要控制好时间。模具经电火花强化处理后，表面产生残余拉应力，因此要补加一道低于回火温度30～50℃的去应力处理。

典型举例：某厂冲不锈钢板落料模。原来一次刃磨寿命为15000次，经电火花强化后，冲90000次未发现磨损。寿命提高5倍。因此被广泛应用于模具、刃具及量具等工具。

④离子电镀的应用。离子电镀是20世纪60年代提出的。直到70年代才在工业中实现。并应用于工具和模具的表面硬化中。离子电镀具有如下特点：离子电镀时可以在500℃以下温度进行，如果选择好处理方法和条件，可以在100℃以下的温度进行；离子电镀与材料无关，可得到2000HV以上的硬化层；能得到各种金属和化合物的致密保护膜；无公害、无爆炸等危害。