H13钢制车闸铝合金压铸模气体渗氮处理

　　微型车前闸铝合金压铸模外形尺寸为442mm×300mm×440mm，形状相当复杂，选用热模钢H13钢制造。要求基体硬度为32～38HRC，气体渗氮处理设计垫圈拉深冲压模具设计，表面硬度＞600HV，压铸工件＞1万件。

　　（1）首先进行常规1020～1030℃加热淬火，650～670℃回火，使基体获得32～38HRC的硬度。

　　（2）气体渗氮在RJJ150-9自制的气体渗氮炉中进行。装炉量为600kg，低于300℃入炉。为减少变形，在450℃保温2h；分两段氮化：520～530℃×10h+550～560℃×8h，炉冷至200℃出炉空冷。

　　经上述渗氮工艺后，模具表面硬度为894～1018HV，渗层深度为0.11～0.13mm，脆性为1级，表面为蓝色的氧化色，金相组织正常，寿命达到设计指标。

　　H13钢制铝合金挤压模具等离子体化学沉积TiN

　　将等离子体技术引入化学气相沉积，形成覆盖层的方法称为等离子体化学气相沉积（简称PCVD）。

　　铝型材挤压模具是在极其复杂恶劣的条件下工作的，承受着高温、高压、激冷激热和反复循环应力的作用。剧烈的摩擦使得模具表面粘附着一层小铝瘤，造成模具工作表面严重磨损，导致模具早期失效。而采用PCVD沉积TiN胶儿地解决了上述问题，使模具寿命提高3～5倍。工艺过程简介如下：

　　（1）淬火回火PCVD沉积TiN前，先进行1070℃加热淬油，560～580℃×2h×2次回火。

　　（2）PCVD沉积TiNPCVD沉积TiN所需的反应物为氮气、氢力、四氯化钛。

　　1）清洗镀膜室及其附件，将H13钢模具用酒精和丙酮严格清洗，烘干后放入镀膜室。

　　2）用真空泵将镀膜室抽真空至333.3×10-2Pa。

　　铝合金压铸模材料3）以氮气和氢气为1:1（体积比）的比例，向镀膜室通入氮气和氢气。接通工件的电源，电压为1300V，以低电流溅射清洗模具待镀表面，使其温度升至560～600℃。

　　4）关闭真空管，以0.5～0.6L/min的流量输入TiCl4。真空度保持在333.3×10-2Pa，电流为300mA管架注塑模毕业设计（带模流分，进行TiN沉积。沉积速率一般为5～10μm/h，一般沉积30min。

　　5）关闭气体及电源，在真空状态下冷却至150℃以下出炉。得到的沉积层厚度为2.6～3.8μm，颜色为金。

　　经X射线分析得知，金的表层由单相TiN组成，黑层由FE2N组成。黑层的氮化物是在沉积之前的升温过程中，由通入的氮气所离解出的氮离子渗入材料表层形成的。

　　（2）气体渗氮在RJJ150-9自制的气体渗氮炉中进行。装炉量为600kg，低于300℃入炉。为减少变形注塑模毕业设计，在450℃保温2h；分两段氮化：520～530℃×10h+550～560℃×8h，炉冷至200℃出炉空冷。