SDAH13钢铝含量和离子氮化工艺优化及高温磨损性能

铝元素对模具钢的离子氮化工艺和性能具有重要影响,适当的铝含量可以改善模具钢渗层质量,显著提高其表面硬度和耐磨性。通过正交试验和单变量试验研究了不同铝含量的SDAH13钢较优的离子氮化工艺及其高温磨损性能。利用OM、SEM、XRD表征了渗氮层的微观组织及物相,应用高温摩擦磨损试验机研究了SDAH13钢离子氮化前后的磨损性能,通过光学轮廓仪测量了磨损量并计算了磨损率,同时通过SEM观察了样品的磨损形貌并且进行了EDS能谱分析。研究结果表明:含铝质量分数为0.76%,氮化温度为540℃,保温时间14 h,炉压为400 Pa时,离子氮化效果较优;随着铝含量的增加,渗氮层厚度会减薄。在500℃条件下进行摩擦磨损实验时,与未氮化试样的磨损率比较,采用较优渗氮工艺进行离子氮化的Al0.76-SDAH13钢的磨损率能降低45%,其耐磨损性得到了显著提高。

SDAH13钢离子渗氮时氮的扩散激活能

研究新型热作模具钢SDAH13钢离子渗氮时氮的扩散激活能。对SDAH13钢在不同温度不同时间条件下进行离子氮化处理,通过渗层深度计算了SDAH13钢离子渗氮时氮的扩散激活能,并比较了铝对SDAH13钢离子渗氮和氮的扩散激活能的影响。结果表明：在相同条件下,含铝SDAH13钢渗氮层深度较薄,且氮在含铝SDAH13钢中的扩散激活能为164.0433 kJ/mol,比不含铝SDAH13钢高5 kJ/mol。