渗氮处理对 NAK80 塑料模具钢 冲刷腐蚀性能的影响
对沉淀硬化型塑料模具钢NAK80 进行渗氮处理,并对未经渗氮的试样和渗氮后的试样进行 Al2O3 颗粒的 水砂冲刷腐蚀试验。
研究表明,未经渗氮处理的材料在冲刷腐蚀过程中因形成原电池而腐蚀严重,存在着冲刷与腐蚀的 交替促进作用,最大和最小冲刷腐蚀率分别出现在 30和 90的冲刷角度下。
渗氮处理有效地提高了材料的耐冲刷腐蚀 性能,530 保温 24 为最佳渗氮处理条件,该渗氮条件下得到的试样最大累积质量损失仅为相同条件下未经渗氮处 理材料的 32.5%。
塑料的大量开发取代了木材、玻璃甚至金属等 材料,因此塑料成型渐渐成为研究热点。
在塑料挤 压成型工艺中,模具成本较高且工艺较复杂,其构件 间以及构件与塑料间的相对运动常导致模具磨损严 重,而且挤压成型过程中的塑料(如 PVC)加热后会 释放出气体而造成模具局部腐蚀,
从而加剧了模具 的磨损 [1-4] 然而受到材料性能和使用环境等因素的影响,模具冲刷腐蚀机制相当复杂,有腐蚀控制、冲 蚀控制和其他控制机制等,
因此进一步提高塑料模具冲刷腐蚀性能迫在眉睫 本文在不同温度和保温时间下对沉淀硬化型塑料模具钢 NAK80 进行渗氮处理,
研究试样的冲刷 腐蚀机理, 通过控制渗氮参数有效地提高模具钢的耐冲刷腐蚀性能,
试样制备与试验方法
1.1 试样制备
试验材料是日本某公司 生产的厚 12 mm 40mm 10 mm10 mm 试样, 经砂纸研磨至 1000 再进行渗氮处理和冲刷腐蚀测试。
冲刷试验机是由交流电机、旋转轴、冲刷用夹具 和桶状容器组成, 旋转轴中心点到冲刷试样的中心 3010 1015 30 45 60 75 90 冲刷角度 3015 《热加工工艺》2014 点距离为100 mm,冲刷用夹具是由耐腐蚀的铝合金 制作,通过调整夹具角度来调整试样的冲刷角度。 先将研磨过的试样表面清洗干净, 排除炉内空 防止炉内金属零件氧化,将炉内温度分别升至 500、530 560保温24h,得到不同渗氮温度下的试 样,此外,在 530还进行了保温 12、18 36h实验。
1.2 试验方法 冲刷腐蚀试验参数包括冲刷角度、 冲刷速度和 冲刷时间。
渗氮前的材料分别在 15、30、45、60 90的冲刷角度进行水砂冲刷腐蚀试验,冲刷速 选用平均颗粒直径为269 Al2O3 规则立方体颗粒作为冲刷颗粒,
冲刷时间 设定为 且每隔30 min 试样均以精度为 001mg的电子 天平秤重一次,以探讨累积冲刷损 失质量的变化。
利用超声振荡器将试样洗净后烘干并固定在夹 具上,在水砂中进行冲刷腐蚀试验,冲刷颗粒和水 质量混合。
冲刷试验后, 试样浸泡于酒精溶液 超声振荡器清洗 电镜观察冲刷破坏表面,以探讨材料的破坏机制与 腐蚀形。