新技術(shù)，氮化技術(shù)在鋁合金壓鑄中應(yīng)用

鋁合金壓鑄生產(chǎn)中的鋁合金壓鑄模具消耗是影響成本的重要因素，先進(jìn)工業(yè)國的壓鑄模具消耗額警界紅燈為生產(chǎn)總值的5%。壓鑄模具消耗額要高于這條線的壓鑄廠很多，所以減少壓鑄模具成本是降低鋁合金壓鑄生產(chǎn)成本亟待需要解決的問題。

準(zhǔn)確選擇壓鑄模具材料、良好熱處理、良好表面氮化處理是提高壓鑄模具精密度的重要手段。

為了有效地提高壓鑄模具的使用壽命，我們利用國內(nèi)外各種技術(shù)開發(fā)制作了一種能夠控制氮化質(zhì)量因素的新型氮化爐，進(jìn)行了氮化工藝調(diào)試。經(jīng)過半年多的調(diào)試，達(dá)到能夠準(zhǔn)確控制熱鍛模具表面氮化層的化合物層、脈狀組織、合理的氮化層硬度梯度、合理的次表面層硬度，達(dá)到了我們?cè)O(shè)計(jì)的氮化層質(zhì)量要求，同時(shí)我們還進(jìn)行進(jìn)一步提高使用壽命的硫化、氧化等試驗(yàn)，即將應(yīng)用到生產(chǎn)中去。

壓鑄模具失效形式

表面氮化壓鑄模具的主要失效形式為磨粒磨損，磨損過程是：化合物層破裂→硬顆粒→脈狀組織開裂→掉塊→基體擦傷→反復(fù)犁削→切削犁溝。

幾種氮化爐的功能

（1）氮基氣氛三元?dú)怏w氮化爐（日本）這種技術(shù)具有產(chǎn)品質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)性好、安全性好、無工業(yè)污染、縮短氮化時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。它采用常用控制系統(tǒng)，難以實(shí)現(xiàn)氮化層質(zhì)量因素控制。本文曾在日本參與鉆頭氮化試驗(yàn)，因難以控制化合物層的出現(xiàn)，僅做了30min氮化，提高30%左右的鉆頭使用壽命。如果能夠控制化合物層的話，可以提高更多使用壽命。

（2）陰極離子屏氮化爐（韓國-NPPN）韓國“MIRETHERMOTC”公司21世紀(jì)初開發(fā)了“NPPN”氮化爐，它的特點(diǎn)是在常規(guī)離子氮化爐中加了陰極屏（Separate Cathode），工作原理是將離子對(duì)金屬表面的直接沖擊用陰極屏轉(zhuǎn)換成氣體化離子，發(fā)揮了氣體氮化和離子氮化的優(yōu)點(diǎn)，克服了離子氮化的微孔窄縫無法氮化、工件形狀、大小對(duì)氮化的影響（不能控制不同工件的氮化質(zhì)量）、離子沖擊表面粗化的問題（表面粗化是產(chǎn)生磨粒磨損的因素）。

陰極離子氮化屏

（3）新開發(fā)新型氮化爐結(jié)合國內(nèi)外氮化爐的優(yōu)缺點(diǎn)開發(fā)了新型氮化爐，采用（NH3+N2+CO2）三元?dú)怏w氮化；利用PT-500控制系統(tǒng)、氨氣裂解器、氫探頭、氧探頭精確控制爐內(nèi)氮?jiǎng)荩坏驼婵毡Ｗo(hù)、快速冷卻的技術(shù)。