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高速鋼的化學及表面處理高速鋼發黑處理
來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2021-07-30 | 74 次瀏覽 | 分享到:
各種傳統的表面強化和保護性熱處理方法已經應用于高速鋼工具和模具。由于具有顯著的經濟效益,在舊的氧化(發黑)、電鍍和滲氮工藝的基礎上,發展了許多新的表面強化和保護方法。根據處理過程的性質和表面變質層與基體結合的性質,這些方法可分為四類:浸滲、涂覆、形成化學轉化膜和表面淺淬火硬化。
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  各種傳統的表面強化和保護性熱處理方法已經應用于高速鋼工具和模具。由于具有顯著的經濟效益,在舊的氧化(發黑)、電鍍和滲氮工藝的基礎上,發展了許多新的表面強化和保護方法。根據處理過程的性質和表面變質層與基體結合的性質,這些方法可分為四類:浸滲、涂覆、形成化學轉化膜和表面淺淬火硬化。

  高速鋼的化學及表面處理高速鋼發黑處理

  1)滲透法。異質元素的原子通過介質被輸送到工件表面并被吸收。由于滲透元素在鐵基體中具有一定的溶解度,在表面和內部建立了濃度梯度,形成擴散通道,由外向內逐漸被滲透元素飽和。在飽和層和成分不變區域之間存在濃度連續變化的過渡層。改性表層與基體的結合稱為“冶金結合”,是滲氮、滲碳等各種表面處理方法中結合力最強的一種。

  

  2)涂裝方法。用真空蒸發、離子鍍、噴涂等方法在表面涂上一層高性能材料。目前使用最多的是硬度、耐磨性、耐磨性和化學保護性優越的TiN、TiC離子鍍和金剛石鍍方法。與傳統的電鍍涂層類似,在低于560℃的溫度下用物理方法涂覆的涂層與基體的結合基本上是非冶金的。如果工件表面在電鍍前不干凈,或者處于其他不活躍狀態,或者涂層太厚,很容易脫落。即使采用相應的工藝改善表面狀態,粘接牢固度也遠低于浸滲法,因此一般只采用極薄的涂層。

  

  3)發展了化學轉化膜法。覆蓋表面的化合物層是由介質中的元素和鋼(通常是鐵)中的元素的化學作用形成的,參與結合的元素在介質中的溶解度在鐵中極小,因此不可能在表面建立固溶體的濃度梯度。因此,變質層與基材在結構和成分上沒有明顯的過渡帶,與基材的結合是非冶金結合。這種方法一般定義為“化學”,如氧化和磷化。

  

  由于對過程機理的認識、分類和命名的一些歷史原因,在文南,滲透法和化學轉化膜形成的命名有時會出現混亂。比如FeS層形成法,應該屬于化學轉化膜形成法,被廣泛稱為“硫化法”。

  

  4)表面淺淬火硬化法。這是近年來激光淬火在高速鋼刀具中應用的一個范疇。高速鋼刀具很少采用深表面淬火(火焰、感應加熱)。利用高能微區光斑掃描淬火回火硬化后刀具上選定的零件,可獲得位置可控、二次淬火深度可控的表面淺淬火層。作為刀具的最終處理,該技術可以使表面不被氧化,刃磨后的刀具精度不會因為淺表面的二次淬火而改變?;鼗鸷蠖未慊饘拥挠捕让黠@高于基材。

  

  商用工具對表面處理工藝的要求與我們自己的工具不同。商業工具非常注重色彩的商業效果,尤其是大記數和長期生產中色彩的均勻性。此外,生產商還關注商品抵抗大氣腐蝕的能力。從某種意義上說,這類制造商對顏色和保護的要求甚至超過了他們對提高服務性能的興趣。另一方面,自用工具注重使用效果,即加工能力的提高和使用壽命的延長,而幾乎不要求色澤。


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