H13鋼是目前國內(nèi)外廣泛使用的熱作模具鋼。為充分發(fā)揮材料性能潛力并獲得特殊性能和經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，對H13模具鋼進(jìn)行離子滲氮處理，是綜合提高模具壽命的關(guān)鍵。 H13模具鋼因其具有良好的熱硬性、紅硬性、較高的韌性和抗熱疲勞性能，廣泛應(yīng)用于鋁合金的熱擠壓模和壓鑄模。H13鋼中有較多的Cr、Mo等元素，氮化時能生成豐富穩(wěn)定的氮化物并使其彌散分布，有利于提高H13鋼熱作模具的耐磨性、耐蝕性、抗粘結(jié)性及抗熱疲勞性能。

試驗表明，在520℃左右對H13鋼進(jìn)行離子滲氮處理?？梢缘玫降臐B氮層組成及表面硬度。表面化合物層厚度可達(dá)6um，滲氮層總厚度可達(dá)0.3mm左右。滲層的表面硬度隨滲氮溫度變化出現(xiàn)一極大值，在520℃左右。達(dá)1100HV0.1以上，而且耐磨性能也。高于570℃離子滲氮，化合物層中易出現(xiàn)網(wǎng)狀氮化物，耐磨性下降。 H13鋼熱作模具由于滲氮化合物中ε相韌性較低,膨脹系數(shù)較大,對熱疲勞性能產(chǎn)生不利影響。而軟氮化時,由于C在ε相中的溶解度高(550℃時達(dá)318%) ,軟氮化的表層是C、N共同的化合物,這種化合物韌性好且耐磨。

軟氮化溫度在565℃以下附近較好,既能保證滲速,又能使形成的ε+γ′相所需的N濃度較高,可以在表層形成ε之前有更多的N滲入基體, 這樣在第二階段[N]原子擴(kuò)散時,有利于形成合理的擴(kuò)散層。軟氮化時間以2～4h 為宜,超過6h ,滲層不再增加,硬度在2～3h 達(dá)到。 H13鋼模具進(jìn)行離子滲氮表面強(qiáng)化處理,是綜合改善模具壽命的關(guān)鍵。青島豐東在模具鋼離子氮化方面有豐富的實踐經(jīng)驗與理論基礎(chǔ)，為客戶處理的模具鋼得到了一致的好評。