外文翻譯--同時離子滲氮和硬化處理的沉淀硬化塑料模具鋼

1、<p>　　無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯</p><p>　　學(xué) 院： 機(jī)械工程院 </p><p>　　專業(yè)班級： 機(jī)電一體化 071231班 </p&

2、gt;<p>　　姓 名： 顧 美 芳 </p><p>　　學(xué) 號： 2213405007 </p><p>　　外文出處： Analysis of heat treatment Volume 16

3、 </p><p>　　January 2007,Pages289-294 </p><p>　　附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 </p><p>　　注：請將該封面與附件裝訂成冊。</p><p>

4、　　同時離子滲氮和硬化處理的沉淀硬化塑料模具鋼</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　同時滲氮和硬化熱處理沉淀硬化工具鋼進(jìn)行了內(nèi)部直流脈沖等離子體氮化反應(yīng)堆。做單一的熱處理周期，因為離子滲氮和時效硬化過程大約發(fā)生在同樣的溫度范圍和時間。樣本是鉻鎳鋁硬化鋼，中溶解和溶解的硬化條件下，進(jìn)行了測試。離子滲氮和硬化問題，進(jìn)行了的500_C不等的2和8小

5、時，增加了表面硬度多達(dá)1000HV，生產(chǎn)之間的硬化深度100微米和200微米。核心硬度溶解樣品增加30至39羅克韋爾ç后的離子滲氮處理證明的可能性，氮化和硬化的周期相同的待遇。 前樣品沒有任何過度硬化后，同時離子滲氮和硬化的治療。耐腐蝕性離子滲氮后增加時，復(fù)合層的形成。 2006年愛思有限公司保留所有權(quán)利。</p><p><b>　　1 .導(dǎo)言</b></p>&l

6、t;p>　　連續(xù)增長在該地區(qū)的活動工程塑料在過去幾年導(dǎo)致的必要性發(fā)展低成本，高性能工具鋼模具。新的合金和替代路線允許制造獲得注塑模具具有高的機(jī)械磨損和耐腐蝕性。</p><p>　　沉淀硬化工具鋼正在使用中此應(yīng)用程序收到了良好效果給予更好的質(zhì)量，提高性能，降低成本，并導(dǎo)致時間[ 1 ] 。那個鋼用在這項工作中是專為注射液模具工程聚合物[ 2 ] 。這通常是鋼提供的解決方案處理條件下，與硬度從30.0到32.

7、0HRC之間。在加熱至500_C 四個小時，硬度達(dá)到38.0至42.0HRC之間，雖然相當(dāng)高的機(jī)械性能可達(dá)到這個鋼，有可能還增加有效期注塑模具通過表面加熱如氮化。在氮化過程用來增加鋼鐵表面硬度和改善高周疲勞壽命，耐磨性和在某些情況下，耐腐蝕性能，以及[ 3-5 ] 。常規(guī)天然氣和鹽浴滲氮工藝不適合降水硬化鋼，因為高溫使用在這些過程中超過550 ç ，損害的核心內(nèi)容是過硬化 。在這種情況下，離子滲氮是專門用于低溫下的氮化動力學(xué)和

8、微觀控制可以很容易地完成，改善模具壽命，降低了生產(chǎn)成本注射模具。</p><p>　　在離子滲氮過程中允許控制微觀結(jié)構(gòu)的氮化情況。通過控制加工參數(shù)，如氮氣混合氣體：氫氣，溫度和時間，這是有可能獲得氮化只有表面形成擴(kuò)散區(qū)（光明氮化）或由化合物層和擴(kuò)散區(qū)。擴(kuò)散區(qū)決定的力量層，以及它的疲勞阻力[ 6 ] ，而復(fù)合層確定摩擦學(xué)特性和耐腐蝕性[ 7 ] 。耐蝕性提高由于形成復(fù)合層構(gòu)成的高密度c0 - Fe4N和e-Fe2-

9、 3N氮化物。電子氮化物具有較好的腐蝕阻力相比， c0氮化物由于其結(jié)晶結(jié)構(gòu)和較高的氮含量。腐蝕阻力的氮化層，因此，依賴于此類型的氮化物形成的化合物層。</p><p>　　在這項工作中，合并離子滲氮和認(rèn)真對待的鉻鎳鋁可硬化模具鋼的研究，特別把重點放在可能增加硬度為核心的老齡化，在同一時間這堅硬的表面層的過程中形成的熱治療。腐蝕行為的研究電化學(xué)方法。</p><p><b>　　2

10、 .實驗</b></p><p>　　化學(xué)成分的表面硬化模具鋼證明在表1 。樣品，最初溶解在900 ç ，表面加熱在500 ç 在1 ，2 ，3 ，4 ，6 ，8，10和12 h ，以確定硬化曲線并指導(dǎo)氮化處理。樣品中的溶解條件硬化后在500 ç在4小時進(jìn)行了測試。直流脈沖等離子體氮化處理，進(jìn)行了熱壁反應(yīng)器，從ELTROPULS 有限責(zé)任公司，在500 ç ，加

11、熱至2 ，4 ，6和8個小時，用混合氣體組成的75 ％的氮氣： 25 ％的氫氣，壓力為250帕，和電壓470 V。</p><p>　　表面硬度采用維氏硬度1000克， 和硬度的相關(guān)硬度決定采用100克負(fù)荷維克斯硬度。羅克韋爾的核心'' C ''硬度前后離子滲氮待遇是衡量以前溶和溶解的硬度，以便進(jìn)行比較的同時，使其暴露在熱循環(huán)過程中的離子滲氮處理。</p><p

12、>　　表1化學(xué)成分的表面硬化工具鋼（質(zhì)量%）</p><p>　　光學(xué)顯微鏡被用來描述微觀結(jié)構(gòu)。 截面氮化標(biāo)本，地面，拋光，并立刻使用Nital 4 ％浸泡試劑。氮化處理的深入決定NHT的標(biāo)準(zhǔn)方法。復(fù)合層厚度測量， 蝕刻后，使用圖像分析系統(tǒng)的低地球軌道500MC 。 階段形成的氮化的特點是X -射線衍射（X射線）的衍射菲利普斯用銅卡輻射， 當(dāng)K = 0.1542納米，在常規(guī)h/2h布拉格，布倫塔諾對稱的幾何

13、形狀。 恒電位和腐蝕分析軟件，由乙二醇＆ G公司，模型的PAR 273A ，是用來評價的耐腐蝕性。電化學(xué)試驗進(jìn)行了在室溫條件下在解決硫酸鈉為0.05M ， pH值為3.0 。</p><p>　　圖.1 結(jié)構(gòu)鋼中的溶解狀態(tài).氯化鈦 4 ％ </p><p>　　圖.2 硬化曲線.在500度</p><p><b>　　3 .結(jié)果和討論</b>&

14、lt;/p><p>　　微觀結(jié)構(gòu)鋼中的溶解狀態(tài)顯示圖。 1 。貝氏體和馬氏體結(jié)構(gòu)觀察。平均硬度在溶解的狀態(tài)下是31.5HRC，允許模具制造商使用機(jī)器制造設(shè)備，甚至使用電化學(xué)加工 。圖， 2顯示了表面硬化曲線在500度，表面硬化速度很快，多達(dá)6小時的處理。 最高硬度達(dá)到10小時的處理。 硬化時間所指出的鋼鐵制造商， 4小時， 不足以達(dá)到盡可能高的硬度， 但它給出了一個最佳組合之間的熱治療費用和良好的機(jī)械性能。</

15、p><p>　　圖3顯示了氮化所生成的等離子滲氮處理。微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)列于表2 。氮化處理2小時讓我們獲得一個光明的表面氮化物，只是所構(gòu)成擴(kuò)散區(qū)。越來越多的時間來準(zhǔn)備這4小時的復(fù)合層的形成，氮化層隨之增大。在氮化過程中與開始的微觀結(jié)構(gòu)和硬化的溶狀態(tài)是相同的。圖。 4顯示了X射線衍射圖譜獲得溶解樣品在氮化后， 2小時和4小時，經(jīng)過氮化2小時。鐵素體和c0-Fe4N峰值指到相應(yīng)的擴(kuò)散區(qū)。 4 h后的處理， 鐵氧體峰值消失，使

16、地方山峰索引作為c0 - Fe4N和e - Fe3N氮化物，相應(yīng)的化合物階層。光學(xué)顯微鏡和廣泛耐藥分析表明該結(jié)構(gòu)的氮化層的時間依賴性。 氮化時間增加2至4小時可達(dá)到復(fù)合層的形成。眾所周知，化合物層的形成依賴于時間，溫度和氮化的潛力 [ 8-10 ] 。對于恒定的溫度， 500 C和氮潛在的混合氣體達(dá)到75 ％，增加時間 2至4小時就足以克服了閾值條件并允許該化合物層的形成。該化合物層厚度，經(jīng)過慎重的鏡像分析，平均6.0微米為起點的條件。

17、表面結(jié)構(gòu)是重要的，不僅為硬化，但腐蝕表面層。</p><p>　　圖.3表面微觀結(jié)構(gòu)后，離子滲氮：（一）溶解樣本-2小時;（二）溶解樣本- 4小時;（三）硬化樣本-2小時;（四）硬化樣本- 4小時</p><p>　　表2離子氮化后的性能 在500度</p><p>　　淬火的效果是估計表面硬度和淬火外形。考慮到開始硬化的先決條件是開始硬化的硬度是315HV和硬

18、化結(jié)束后的硬度在390HV之內(nèi) ，這兩個轉(zhuǎn)換的價值，表2表明表面硬度增加的兩個條件和表面化合物層是淬火產(chǎn)生的效果。圖。 5顯示了硬度概況后做了離子滲氮處理。最大硬度，測量在20微米深度，不能達(dá)到2小時的效果。較長時間的最高硬度增加值高于800 HV0.1 作為一個是高氮回升擴(kuò)散通過鑄模。樣品的溶解出現(xiàn)硬化效果高于那些獲得的硬化樣本。 這是與鋁結(jié)合成為氮化物的形成而提供。對于已經(jīng)結(jié)束的樣本，部分鋁含量在鋼鐵中消耗為Ni3Al沉淀， 在硬化

19、前做滲氮處理，使少量的鋁含量可用于氮化物沉淀反應(yīng)。</p><p>　　可能使用等離子技術(shù)的同時硬化和氮化處理依賴核心硬度的反應(yīng)。核心硬度達(dá)到后， 離子滲氮處理則列于表3時間多達(dá)8個小時考慮到核心硬度開始，所有的處理事實上是有效增加核心的硬度溶解樣品在40HRC之上，這證明，同時硬化和滲氮處理有可能完成。另一方面，硬化樣本保留核心硬度處理后避免過硬化進(jìn)程為檢驗周期。發(fā)現(xiàn)離子滲氮試驗已接近預(yù)期從單一硬化的治療效果，

20、如圖2所示，顯示使用過程中額外加熱過程中的氮化不影響核心硬度。</p><p>　　圖.4 X -射線衍射模式的硬化樣本在氮化2小時（a）和4 h（ b ）項。</p><p><b>　　圖.6 電極化曲線</b></p><p>　　表3核心硬度后離子氮化，羅克韋爾C</p><p>　　圖6顯示了陽極極化曲線的氮化

21、和非氮化樣品。這是有可能觀察到的非氮化樣本不顯示的主要鈍化潛力（埃普）或鈍化膜爆發(fā)潛力（七十三） 。此外， 目前在不斷增加陽極掃描，達(dá)到電流密度的限制。極化曲線4小時氮化范例顯示一個大面積鈍化電位（與電流密度為10_5 A/cm2),） ，顯示了充分的氧化還原電位地區(qū)。一般腐蝕預(yù)計將發(fā)生在有效面積和蝕損斑腐蝕領(lǐng)域中（高達(dá)1.3V） 。那個有效的方面顯示了低電流密度，顯示該發(fā)生的一般腐蝕不再是那么重要了。 這些結(jié)果表明，耐腐蝕性能是增加離

22、子滲氮。根據(jù)文獻(xiàn) [ 7 ] ，被動的地區(qū)，極化曲線相關(guān)與形成復(fù)合層，作為觀察氮化范例。</p><p><b>　　圖.5 硬度概況</b></p><p><b>　　4 結(jié)論</b></p><p>　　氮化物的微觀結(jié)構(gòu)取決于熱條件：時間，溫度和大氣化學(xué)。復(fù)合層的形成壓制處理時進(jìn)行較短時間。為了較長時間，氮化物是由

23、一個外層復(fù)合層構(gòu)成的混合r＇和e氮化物，其次是擴(kuò)散區(qū)。</p><p>　　淬火效果是依賴于滲氮時間， 增加了1000HV不再受超過2小時硬化的影響，日益增加的氮化物沉淀強(qiáng)度擴(kuò)散區(qū)和復(fù)合層的形成。在離子滲氮處理完成的溶解樣本導(dǎo)致硬化效果有點高于獲得的溶解和硬化標(biāo)本， 因此較高的鋁含量固溶體是鑄模的最好解決辦法。</p><p>　　耐腐蝕性等離子滲氮后形成一個復(fù)合層。這是鑄模性能的一個額外