9.硼氮复合渗

9.硼氮复合渗

模具进行硼氮共渗，可有效地提高模具使用寿命。渗硼后的模具既具有渗硼层的高硬度、高耐磨性和高耐热性，同时渗层脆性较小，从而提高了过渡层的强韧性，而且较单独渗硼层更深，具有更高的压缩应力和更高的抗拉强度，并具有一定的塑性和韧性。

（1）工艺Ⅰ

实例3Cr2W8V钢模具零件复合渗工艺。

1）复合渗渗剂：工业纯高硼铁、尿素、SiC、氟硼酸钾等。

2）设备：复合渗容器可用碳素钢或不锈钢焊成，可在RJX309型电阻炉和SRJX813型高温电阻炉中进行。

3）复合渗工艺：将模具工件加热570℃×3h+900℃×8h。复合渗结束后，升温至1050℃保温2h，油淬；550～650℃×2h，回火三次。

复合渗温度对3Cr2W8V钢渗层深度的影响见表9-13。

表9-13 复合渗温度对3Cr2W8V钢渗层厚度的影响

注：复合渗时间为4h。(https://www.daowen.com)

复合渗保温时间对3Cr2W8V钢渗层厚度及冲头寿命的影响见表9-14。

表9-14 复合渗保温时间对3Cr2W8V钢渗层厚度及冲头寿命的影响

4）结果：复合渗后的硼化合物硬度为1400～1800HV，其表层组织主要是Fe₂ B相，过渡层是碳的富集区，主要是Fe₃ C相；氮的富集区主要是Fe₃ N。复合渗后形成的复合组织，使模具的使用寿命有较大提高。

（2）工艺Ⅱ

实例1Cr18Ni9Ti不锈钢模具零件复合渗工艺。

1）复合渗渗剂（质量分数）：5%B₄ C+5%KBF₄+1%活性炭+0.5%NH₄ Cl+5%（NH₃）2 CO₃，其余为SiC。

2）工艺：将工件清洗干净，烘干，装入共渗箱内。模具经580℃×3h+900℃×8h加热，炉冷至400℃出炉冷却。

3）结果：模具表层显微硬度为1553～1980HV，共渗层厚度为0.05～0.08mm。表层组织为FeB+Fe₂ B，次层为Fe₂ B+α-Fe，第三层为Fe₂ B+α-Fe+γ-Fe。经硼氮共渗处理的1Cr18Ni9Ti不锈钢模具，使用寿命提高1.5～2倍。