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高速钢立铣刀氧氮共渗处理工艺

提示:

20世纪70年代以来,高速钢在氨水和蒸汽中进行氧氮共渗处理引起了工具界的重视。四十年的市场考验和应用实践证明,经氧氮共渗处理的刀具兼有蒸汽处理和氮化处理的优点,其表面外层是氧化层,能增加刀具的散热能力并有一定的润滑作用;内层是氮化层,具有较高的硬度和耐磨性。由于蒸汽的稀释作用,氧氮共渗后氮化层中氮浓度

    20世纪70年代以来,高速钢在氨水和蒸汽中进行氧氮共渗处理引起了工具界的重视。四十年的市场考验和应用实践证明,经氧氮共渗处理的刀具兼有蒸汽处理和氮化处理的优点,其表面外层是氧化层,能增加刀具的散热能力并有一定的润滑作用;内层是氮化层,具有较高的硬度和耐磨性。由于蒸汽的稀释作用,氧氮共渗后氮化层中氮浓度较低,避免了纯氨氮化时氮化层的脆性。以下简介其热处理工艺。
    1)直接滴氨水法。工业用氨水中含NH325%28%(质量分数),相当于炉气中NH3H2O=25:75(体积比)。按氨水全部汽化(不考虑NH3分解)计算,若每小时换气3次(换气次数受滴量计读数限制)需氨水650mL,测得滴量计读数每100滴为7mL,即应滴人氨水154/min。共渗温度为540~ 560℃,工件按要求装在专用篮筐内,到温进炉。排气期增加滴量至180滴/min,共渗2h后停电降温扩散1h,然后打开炉门冷至200℃以下出炉浸油。实践证明,炉压在20~100mm水柱(1mm水柱=9.806 65Pa)波动,对渗层质量并无影响。
    2)通氨滴氨水法。按NH3H2O=50:50(质量比),在每100mL氨水中补充通入NH345g,若每小时换气6次,需滴人氨水640mL,相当于150/min,通入氨气380L/h,排气期通氨600Uh,排气0.5h,其他工艺参数同直接滴氨水法。
    工艺曲线如图2-19和图2-20
滴氨水氧氮共渗工艺
    2-19    滴氨水氧氮共渗工艺
    3)氧氮共渗后刀具的使用寿命。先后对指形铣刀、立铣刀等工具进行了氧氮共渗处理,与未进行氧氮共渗处理的同规格同批刀具寿命对比试验,结果表明,经过氧氮共渗处理的刀具均有明显提高。经氧氮共渗处理的刀具,在切削硬度较高的调质工件时,效果尤其明显。例如,W18Cr4V钢指形铣刀粗铣270HBW齿轮时,正常情况切削两齿就不能使用,精铣更无法进行;将该批刀具补充作氧氮共渗处理后,粗铣最多可达23齿,精铣多达70齿。
滴氨水通氨气氧氮共渗工艺
    2-20    滴氨水通氨气氧氮共渗工艺
    实际刀具使用情况还表明,对于立铣刀等薄刃刀具,采用滴氨水法或通入少量氨气的滴氨水法较合适;厚刃刀具(如指形铣刀)则以通氨气量较大的通氨滴氨水法较佳。用直接滴15%(质量分数)的氨水法处理刀具,表面硬度可达1000~1050HV,渗层深度0.03~0.04mm;在滴氨水的同时补充通入氨气,使NH3: H2O= 50: 50(质量比),表面硬度可达1100~1200HV,深层深度达0.045~0.055mm


(责任编辑: 佚名 )

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