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本帖最后由 孤鸿踏雪 于 2015-4-26 16:02 编辑
MGN工艺—多种气体渗氮
MGN，即多种气体软氮化，取英文译名Multiform Gas Nitrocarburzong 的第一个字母。其主要元素有氮、碳、氧、硫、硼、铬、钛、稀土等。针对不同的材料配以不同的元素，以达到最佳的使用效果。这种工艺于2002年开始开发，使用已有5年的历史，广泛用于齿轮，模具，刀具，并得到用户良好的反响。
MGN应用于齿轮
某厂的3模数载重汽车机油泵齿轮，材料40Cr，要求渗氮硬度≥510HV10，化合物0.012mm-0.025mm,层深0.3mm-0.5mm,内孔变形要求<5um,一般氮化处理效果不理想，后改用MGN处理后，表面渗层硬度达到510HV10，化合物0.016-0.021um,渗层0.35mm，完全符合技术要求，而且氮化处理后不用再进行机加工，便可直接投入使用。
某大排量摩托车过桥齿轮氮化要求，表面硬度大于680HV10，化合物0.01-0.018um，材料35CrMoV,采用MGN处理之后，产品全部合格。摩托车大部份渗碳零件均可采用这一工艺，摩配的品质将大幅度提高，不过采用这一工艺的至少要用40Cr调质。
某厂生产的精密传动大齿轮（ф455mm×25mm），原来采用18 CrMnTi渗碳淬火，发生翘曲变形报废，后改用20CrMnTi调质后MGN处理，渗层深0.5mm以上，表面硬度810HV10，使用效果良好。
这一工艺兼有软氮化与硬氮化的优点，既有耐磨无脆性的化合物，又有硬度较高的扩散层，克服了软氮化和硬氮化的缺点。可以取代硬氮化，但比硬氮化成本低，更耐磨。
MGN工艺应用于模具
MGN工艺用于模具主要加碳、氧、硫等元素。工件表面生成FeS、Fe3O4,是良好的减磨物质，使钢铁表面的磨擦系数减少50%-70%。高合金钢经软氮化处理脆性较大，抗疲劳不及MGN工艺，经MGN工艺处理的工模具通常比软氮化处理使用寿命提高50%-100%。如：钻头、铣刀、铰刀，使用寿命可以提高1-5倍不等；冷作模具、热作模具寿命可以提高3倍以上。冷作模具Cr12系列采用此工艺时一定要经过二次硬化。如：Cr12MoV, 推荐用1080℃加热淬火，520℃回火三次，再进行MGN工艺处理。大型铝合金压铸模（H13）可采用一般箱式、井式电炉进行调质，硬度为HRC38左右，直接加工，然后进行MGN工艺。山东滨洲活塞厂就是采用这一工艺。热挤压模H13的可以采用1080℃淬火，580-650℃回火，然后再进行多元共渗。只做淬火处理的热挤压模一般可用5000-6000次，进行MGN工艺的模具可用18000-30000次。
剃齿刀的MGN处理
目前国内国外尚无比较可行的涂层方法来提高剃齿刀的使用寿命，要提高剃齿刀的使用寿命成了国内外的难题。本公司针对剃齿九的使用情况及结构，研究了一套行之有效的多种气体共渗工艺，即MGN工艺，将N、C、O、S、P等元素渗入高速钢基体，将高速钢的硬度由原来的HRC64-66提高到HRC70-HRC71，由于O、S的渗入大大减小钢与钢之间摩擦系数，刀刃不沾铁屑，提高了被加工齿轮的精度。
特别是在高速钢价格居高不下时，提高剃齿九的使用寿命势在必行，剃齿刀进行MGN处理有以下几个优点：
1、 使剃齿刀的使用寿命提高1-3倍，使被加工齿轮的工具省耗成本降低；
2、 提高生产效率，在单位时间内换刀的次数减少；
3、 剃齿刀不沾铁屑，提高了被加工齿轮的精度；
剃齿刀的表面处理工艺使用条件：
在剃齿刀磨损后，立即进行表面处理（MGN处理），再进行磨齿，磨完齿后可投入使用。当剃齿刀齿部再次磨损后不需再次进行表面MGN处理，只需要修磨刃口，因此，MGN处理不像涂层那样需要多次涂层，而处理是MGN一次性处理。剃齿刀在反复修磨当中仍起作用，不用担心硬化层被磨掉。
节约成本，从刀具开始。
MGN工艺与盐浴软氮化的比较
盐浴软氮化耐磨的原因主要有两个方面，其一工件经过了抛光，降低了粗糙度，其二，经过氧化，有Fe3o4生成，可以储油，减少了摩擦系数。多种气体软氮化MGN，表面有Fe3o4,FeS,和硬度较高的扩散层。虽然我们没有对两种工艺做耐磨对比试验，但对40Cr表面硬度和梯度硬度进行了比较。
由此看来，MGN工艺在硬度和渗层深度上比盐浴软氮化工艺更有优势。 |
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发表于 2015-4-26 16:00:27
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