盐浴渗铌：提升模具钢性能的有效方法

渗铌是在硼砂盐浴中进行的。用盐浴渗铌在模具表面处理后，在模具表面被覆以硬度为2100～3500HV的渗铌层，以提高模具的抗磨损、抗咬合、耐氧化、抗热疲劳等性能，它比渗硼和气相沉积碳化钛有更好的性能。

盐浴渗铌可在电阻坩埚炉内进行。坩埚可用2mm厚的1Cr18Ni9Ti不锈钢板焊成。

硼砂盐浴主要成分为硼砂、氧化铌或铌粉、铝粉。渗剂成分的配比（质量分数）为：7%～10%Nb粉+90%～93%Na₂B₄O₇（脱水），或者10%Nb₂O₅粉+9%Al粉+81%Na₂B₄O₇。

渗铌时先将无水硼砂熔化，然后加入干燥的铌粉，在900～1000℃下加入铝粉后，即可将模具放入盐浴中进行渗铌。然后取出直接淬火再回火，最后清理表面。

盐浴渗铌的特点：

（1）渗铌层的组织GCr15、45、Cr12MoV、W18Cr4V、3Cr2W8V、20和20Cr钢等材料渗铌后，可得到一层w（Nb）=80%的金黄色铌碳化合物层，渗层的组织为NbC。

（2）渗铌层的硬度 渗铌层有极高的硬度，可以刻划玻璃。不同材料渗铌层的显微硬度是：GCr15为2900～3500HV，45钢为2100～2600HV，Cr12MoV钢为3200～3500HV。

（3）渗铌层的性能 模具钢经盐浴渗铌后，比渗硼和气相沉积碳化钛有更好的抗磨损、抗咬合、耐氧化和抗热疲劳等性能。(www.xing528.com)

（4）渗铌工艺的优点 渗铌工艺具有设备和工艺简单，渗层性能优异，渗铌层与基体间结合牢固，不易剥落等优点。

（5）注意事项 采用渗铌工艺时应注意以下几点：

1）模具表面应具有低的表面粗糙度，以免渗铌层深度的不均匀和引起剥落。

2）盐浴重复使用时，每次在使用前要加入盐浴中质量分数为1%～2%的铝粉。

3）渗铌的温度，一般以900～1050℃为宜。低于800℃时，硼砂粘稠，渗速太慢；高于1000℃时，坩埚寿命低，模具的晶粒组织易粗大，影响模具基体的强韧性。

4）在900～1050℃进行盐浴渗铌时，根据不同的材料和渗铌厚度的要求，保温时间以4～10h为宜。GCr15钢在900℃进行6h的渗铌后，渗层厚度可达24μm，W18Cr4V钢的渗铌层仅有5μm。

渗铌工艺可用于冲模、弯曲模、成形模、拔管模、热锻模和粉末冶金成形模等模具，可以使模具寿命提高几倍至几十倍。例如Cr12钢制造的冷冲模具，经渗铌后模具硬度高，耐磨性好，使用寿命比常规处理提高5～10倍以上。