H13钢氮化处理模具

H13(4Cr5MoSiV1)钢具有较高的韧性和优异的耐冷热疲劳性能，是一种坚固、优质、低成本的工模钢。为了提高工模的表面硬度、耐腐蚀性和粘结性能，通常需要在生产中进行表面氮化处理，以有效地提高模具的表面强度，同时保持工模芯的原始强度和韧性。

对H13模具钢的氮化处理有很多研究报告，但在实际生产中仍存在一些技术问题。一般来说，为了获得氮化处理后模具芯与表面性能的良好匹配，应在氮化处理前对模具钢进行适当的热处理。一般的热处理工艺是淬火 两次回火，但也有人提出淬火 一次回火处理工艺，甚至对部分大型模具进行淬火 三次回火处理；氮化处理过程本身相当于一次回火处理，对氮化层影响明显；即使在氮化前只进行淬火处理，模具表面的渗透层也能获得足够高的硬度。缺乏系统深入的研究，这些因素将直接影响实际生产成本和生产效率。

为此，通过系统的试验，综合比

(1)淬火态H13钢氮化后，表面无传统的白色亮层和扩散层，表面至芯的硬度为HV980左右。三种调质状态H13钢氮化后，氮化层的厚度约为0.24mm,化合物层厚度依次为：6、1011μm。表面硬度约为HV950。化合物层由ε相(Fe2N)、γ′相和Fe3O4扩散层由组成α2Fe、ε相(Fe3N)、CrN和γ′但各相含量有一定的差异。

(2)H13钢淬火 二次回火或淬火 三次回火样品氮化后，表面化合物层结构致密，几乎没有针状组织，扩散层中有少量脉络氮化物。因此，综合比较了几种热处理态氮化样品的化合物层及整个氮化层厚度、氮化层硬度及其向芯的过渡、渗透层的致密性及其缺陷，H13钢淬火 二次回火或淬火 三次回火试样氮化后表面性能较好。