模具材料电子教案44

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1、章节名称6模具表面强化技术6.1表面化学处理技术授课安排授课时数44授课时间授课方法讲授授课教具多媒体课件教学目的1.渗碳2.渗氮3.多元共渗教学重点1.渗碳2.渗氮教学难点1.多元共渗的特点教学方法：结合实践讲述知识点，举例、分析、归纳并总结。教学过程：I.组织教学II.复习引入1.模具加工2.引入新课III.讲述新课6.模具表面强化技术模具表面强化处理的目的：……提高模具寿命模具表而强化处理的主要方法：三类。6.1表面化学处理技术6.1.1单元渗渗碳、渗氮、渗硫、渗硼1.渗碳概念：提高表层碳的浓度。提高钢表面含碳量,一般为：0.7%〜1.0

2、%。渗碳层硬度：58〜62HRC。渗碳层深度：高硬度1.3〜1.5mm。—般硬度0.8〜1.2mm。低硬度0.6~0.8mm。对材料的要求：含有倂、银，辅助元素有钮、饥的中低碳、低合金钢，来提髙其渗碳能力。1=1的：提高模具表面硬度、耐磨性、接触疲劳强度（提高模具寿命），而心部有一定的韧性。操作方法：有固体渗碳操作、气体渗碳操作筹。（1）固体渗碳操作I古I体渗碳介质有木炭、碳酸倾等。1）准备工作根据工件渗碳技术要求和工艺规程，准备好渗碳介质、渗碳箱和装箱工具，对工件进行清洁处理一一除去锈迹、油污等冇害脏物；对设备进行开炉前的例行检查。2）装箱装

3、箱时，工件与工件Z间要有适当间距，并用渗碳介质填满空隙，捣紧，使每个工件都被渗碳介质包围……3）装炉和工艺控制炉温升到850〜880°C时，将准备好的渗碳箱装入炉子中。为保持良好的温度均匀性，渗碳箱必须尽可能地均匀放置，渗碳箱Z间要留有适当的距离（至少50〜100mm）,使炉内热空气循环流动。装炉完毕，待炉温升温到850〜950°C时应保温2〜5h,使箱内温度趋于一致，渗碳箱尺寸较小时保温时间取下限值，尺寸较大时取上限值。然后将炉温升到工艺规定温度，并开始计算渗碳保温时间。准确的渗碳时间应通过检查试棒渗碳层深度厉确定。另一种显示渗碳层的方法，是

4、将磨平的断口用体积分数为4%硝酸一酒粘溶液浸蚀，渗碳层会很快变为黑色。试棒渗碳层深度检查合格后工件便可以出炉。渗碳箱出炉后先空冷至300°C以下，然后打开箱盖继续空冷至室温。一一即再淬。（2）气体渗碳操作按渗碳气氛制备方式不同，可将气体渗碳分为发生炉气式和滴注式两人类。（发生炉气式气体渗碳多用于人批量连续生产）下而介绍滴注式渗碳操作。气体渗碳介质有煤汕、甲苯等。1）设备检查和校温注意渗碳剂滴注通道的检查和淸理，整个通道应淸洁、畅通和无泄漏。2）工件和装夹淸洗除去锈迹、油污等有害脏物。3）工艺参数的控制按工艺文件执行。渗碳温度一般为900〜950

5、°Co渗碳保温时间由渗碳层深度决定。渗碳能力调整：通过改变渗碳剂滴注量可对气氛渗碳能进行调整，各阶段的渗碳介质滴注量不能随意变动。（3）渗碳的特点：温度高、渗层深、时间较长。（4）应用：主要用于要求承受很大的冲击载荷、高的强度和好的抗脆裂的，硕度为58〜62IIRC的小型模具。2.渗氮概念：提高表层氮的浓度。目的：提高模具表面硬度、耐磨性、疲劳强度及抗咬合性；提高模具抗大气等的腐蚀能力；提高抗回火软化能力，降低缺口敏感性。（1）气体渗氮对材料的要求：含有铝、钛、珞、碌、钿、饥的合金钢，来提高其渗氮的能力。操作方法：气体渗氮介质为氨等。（1）工件

6、和装夹清洗除去锈迹、油污等有害脏物。（2）渗氮操作工件于室温下装炉后按以下程序进行操作：①首先向炉罐内通氨，以驱除罐内空气，然后让炉子缓慢升温，并逐步增大氨气流量,使罐内始终保持正压力。②炉温升到工艺规定温度后，炉内保持压力、氨分解率控制在质量分数为18%〜30%,并开始计算渗氮时间。当氨分解率偏高（或偏低）时，通过增大（或减少）氨流量来进行调整。③退氮段工件随炉冷却到200°C以下出炉，冷却过程中应继续通入氨气，使炉内保持正压力，以防止工件产生氧化。①工件出炉前先切断电源，关紧氨瓶阀门。将出炉的工件悬挂在铁架上，冷至室温后戴上清洁手套卸夹。特

7、点：常规气体渗氮的周期长、生产效率低、费用高，对材料要求严格；且渗层深度浅、渗层脆性人。（多用新工艺代之）……应用：多用于热作模具，也用于冷作模具。（2）离子渗氮1）方法：……2）特点：……3）应用：多用于热作模具，也用于冷作模具。6.1.2.多元共渗多元共渗的几种方法……（1）碳氮共渗（效果更好）向钢中同时渗入碳和氮，以渗碳为主。气体碳氮共渗的特点：……（2）氮碳共渗概念：向模具农面同吋渗入碳和氮，提高表层碳、氮的浓度；以渗氮为主。特点：……应用：……IV.课堂小结1.渗碳2.渗氮3.多元共渗V.布置作业VI.课后记类似于讲座，给学生作一个介

8、绍，讣学生有一足的了解。参考资料：1、模具材料机械工业出版社高卫国主编2、中国模具设计大典中国机械工程学会编江西科学技术出版社2003.13、金属学与