液相等离子体碳氮共渗时间对H13热作模具钢渗层组织及性能的影响

作者：范兴平; 范维; 谢雯

来源：金属热处理, 2023, 48(09): 99-105.

DOI：10.13251/j.issn.0254-6051.2023.09.017

• H13热作模具钢
• 液相等离子体电解
• 碳氮共渗
• 高温抗氧化

为提高H13热作模具钢的高温抗氧化性能及硬度，采用液相等离子体电解碳氮共渗技术对H13热作模具钢进行了碳氮共渗处理，用XRD、SEM、维氏硬度计等检测手段，对模具钢共渗层的微观结构、物相组成、硬度及高温抗氧化性进行测试，研究了碳氮共渗时间对渗层组织性能的影响。结果表明，在200 V电压下，分别经3、5、7 min液相等离子体碳氮共渗后的H13热作模具钢表面形成了铁的碳化物和氮化物，渗层的相组成包括Fe、Fe19Mn、CrFe4、Fe3C、Fe2-3N。随着碳氮共渗时间的延长，熔融物颗粒越聚越多，会产生“山坡”状形貌，使其表面变得更加粗糙，渗层厚度也增加，当碳氮共渗时间为7 min时，渗层厚度最大约5.9μm。显微硬度随碳氮共渗时间的延长而升高，碳氮共渗7 min渗层的显微硬度最高达到403.13 HV0.2。H13热作模具钢经液相等离子体电解碳氮共渗后，其耐高温氧化性能显著提高。

• 单位
  攀枝花学院