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手上有一套冷作模具,之前做了一回氮化,硬度飙到一千多HV,现在客户临时改方案要求降硬度,说太硬没法后续修配。我想问下氮化层到底加热到多少度能开始退火?常规调质回火那套能直接把氮化层软化下来吗?
有试过把氮化件加到650度保温两小时,硬度基本没动,是不是温度还得往上拉?另外退完氮化层模具尺寸会不会有变化,热处理这块我心里没底,怕一炉子进去出来尺寸全废了。
氮化层退火这事没那么简单,氮化本身的机理是N原子渗进铁素体里形成弥散相,加热到500-600度这段基本不会有明显分解。要退氮化层一般要加热到700度以上才有效果,700-750度保温2-4小时氮化物才开始聚集粗化,硬度能往下掉。但真要退干净得800-900度区间了,这温度对模具基体性能影响就大了。
你说的650度保温两小时没反应那是对的,这个温度只能让表层应力释放一点,氮化物根本不会动。如果客户只要求降低表层硬度方便机修,可以试试700-720度保温4小时左右,表层HV能掉个两三百。如果要求整批降到HRC30以下做后续加工,那得考虑900度正火加重新调质了,等于把这套模具救回半成品状态。
尺寸变化肯定有,氮化层本身有压应力,退火过程应力释放会变形,大概每100mm会有0.01-0.03mm的变化量,看模具结构。复杂腔体建议先做一组试件看变形量再决定整批工艺。
你那客户的要求听着就不靠谱,氮化完了又要降硬度,那当初干嘛非要氮化?不过我之前也碰到过类似情况,最后是用局部退火解决的,感应加热只对需要加工的部位加热到750度左右,氮化层软化了但模具整体性能没废,比整炉退火省事。
650度对氮化层来说就是保温,相当于在做回火时效处理,硬度当然不会动。这种情况直接拉800度以上才行,保温时间看你渗层深度,一般0.5mm左右的渗层两小时就够。
退氮化层之前先算清楚成本吧,退完等于废一套模具重新调质,材料费热处理费加起来不如直接做一套新的,何必跟客户较这个劲。