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等离子渗氮 · 案例研究

H13 渗氮:深层支撑,抵抗滑动磨损。

Patt 在 H13 钢上持续生产深度达 250 µm 或以上的渗氮层。近表面的高硬度与具有承载支撑作用的扩散区相结合,有助于抵抗接触载荷、滑动磨损和咬合。

≥250 µmPatt 报告的生产渗层深度
≈1,10020 µm 深度处的实测硬度(HV0.05)
≈800×Patt 报告的耐滑动磨损性能改善

以渗层深度支撑高硬度

硬化表面需要下方材料的支撑。针对承受反复接触和滑动的 H13 零件,Patt 通过扩散层形成从硬化表层向基体的过渡。250 µm 或以上的渗层在工作表面下提供有效的承载支撑。

该工艺以避免晶间氮化物(IGN)和脆性表层为设计目标。选择处理条件时,综合考虑渗层深度、硬度梯度和层组织,使其适合零件及实际工况。

渗层中的实测显微硬度

两组存档 H13 硬度梯度分别对应试样的上部和下部位置。每组包含 12 个测点,深度从表面以下 20 µm 至 290 µm。图中以直线连接记录值,未进行平滑或外推。

显微硬度梯度数据

各测量深度的原始记录值,硬度单位为 HV0.05。
表面以下深度(µm)上部位置(HV0.05)下部位置(HV0.05)
2011071106
4010761075
7010461021
10010481021
12010201021
140994944
170920835
190743712
220653653
240626601
270601578
290589578

向基体逐渐过渡的硬度梯度

在 20 µm 深度,两处硬度分别为 1,107 和 1,106 HV0.05;在 120 µm 深度,仍为 1,020 和 1,021 HV0.05。进一步向内,在 240 µm 深度分别为 626 和 601 HV0.05,在 270 µm 深度为 601 和 578 HV0.05。这些数据展示了工作表面以下的硬度梯度。

原始截面显微照片

所选显微照片保留原始标注及 50 µm 比例尺。点击任一照片可查看完整分辨率图像。

耐滑动磨损与抗咬合性能

Patt 报告其 H13 渗氮工艺取得以下性能改善。这些磨损结果与上方展示的显微硬度测量属于不同的性能数据。

01

耐滑动磨损性能改善约 800 倍

Patt 报告,相比未经渗氮的 H13 基体,耐滑动磨损性能改善约 800 倍,有助于减少滑动接触部位的材料损失。

02

抗咬合性能显著改善

Patt 同时报告抗咬合性能显著提升,有助于保护接触表面,降低滑动过程中的黏着损伤和材料转移。

应用于 H13 工装

对于塑料加工工装及其他 H13 零件,该处理适用于需要同时考虑磨损、黏着损伤及渗层承载支撑的滑动接触部位。目标硬度梯度依据实际接触条件、零件几何形状和此前热处理确定。

进行应用评估时,请提供 H13 热处理状态、基体硬度、图纸、工作温度、接触或磨损问题、屏蔽区域及最终尺寸要求。

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请告知材料状态、几何形状及磨损问题。Patt 可为您的应用评估渗层深度和表面性能要求。

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