需要熱處理加工模具進行氮化處理可顯著提高模具表麵的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蝕性能和抗疲勞性能。由於滲氮溫度較低,一般在500-650℃範圍內進行,滲氮時模具芯部沒有發生相變,因此模具滲氮後變形較小。一般熱作模具鋼(凡回火溫度在550-650℃的合金工具鋼)都可以在淬火、回火後在低於回火溫度的溫度區內進行滲氮;一般碳鋼和低合金鋼在製作塑料模時也可在調質後的回火溫度下滲氮;一些特殊要求的冷作模具鋼也可在氮化後再進行淬火、回火熱處理。實踐證明,經氮化處理後的模具使用壽命顯著提高,因此模具氮化處理已經在生產中得到廣泛應用。但是,由於工藝不正確或操作不當,往往造成模具滲氮硬度低、深度淺、硬度不均勻、表麵有氧化色、滲氮層不致密、表麵出現網狀和針狀氮化物等缺陷,嚴重影響了模具使用壽命。
模具滲氮表層硬度偏低將會降低模具的耐磨性能,大大減少滲氮模具的使用壽命。 缺陷產生的原因: (1)滲氮模具表層含氮量低。這是由於滲氮時爐溫偏高或者在滲氮第一階段的氨分解率過高,即爐內氮氣氛過低。 (2)模具預先熱處理後基體硬度太低。 (3)滲氮爐密封不良、漏氣或初用新的滲氮罐。 預防措施:適當降低滲氮溫度,對控溫儀表要經常校正,保持適當的滲氮溫度。模具裝爐後應緩慢加熱,在滲氮第一階段應適當降低氨分解率。滲氮爐要密封,對漏氣的馬弗罐應及時更換。新滲氮罐要進行預滲氮,使爐內氨分解率達到平穩。對因滲氮層含氮量較低的模具可進行一次補充滲氮,其滲氮工藝為:滲氮溫度520℃,滲氮時間8~10h,氨分解率控製在20%-30%。在模具預先熱處理時要適當降低淬火後的回火溫度,提高模具的基體硬度。