鋁合金壓鑄生產(chǎn)中的鋁合金壓鑄模具消耗是影響成本的重要因素，先進工業(yè)國的壓鑄模具消耗額警界紅燈為生產(chǎn)總值的5%。壓鑄模具消耗額要高于這條線的壓鑄廠很多，所以減少壓鑄模具成本是降低鋁合金壓鑄生產(chǎn)成本亟待需要解決的問題。

準確選擇壓鑄模具材料、良好熱處理、良好表面氮化處理是提高壓鑄模具精密度的重要手段。

為了有效地提高壓鑄模具的使用壽命，我們利用國內(nèi)外各種技術開發(fā)制作了一種能夠控制氮化質(zhì)量因素的新型氮化爐，進行了氮化工藝調(diào)試。經(jīng)過半年多的調(diào)試，達到能夠準確控制熱鍛模具表面氮化層的化合物層、脈狀組織、合理的氮化層硬度梯度、合理的次表面層硬度，達到了我們設計的氮化層質(zhì)量要求，同時我們還進行進一步提高使用壽命的硫化、氧化等試驗，即將應用到生產(chǎn)中去。

壓鑄模具失效形式

表面氮化壓鑄模具的主要失效形式為磨粒磨損，磨損過程是：化合物層破裂→硬顆粒→脈狀組織開裂→掉塊→基體擦傷→反復犁削→切削犁溝。

幾種氮化爐的功能

（1）氮基氣氛三元氣體氮化爐（日本）這種技術具有產(chǎn)品質(zhì)量可靠、經(jīng)濟性好、安全性好、無工業(yè)污染、縮短氮化時間等優(yōu)點。它采用常用控制系統(tǒng)，難以實現(xiàn)氮化層質(zhì)量因素控制。本文曾在日本參與鉆頭氮化試驗，因難以控制化合物層的出現(xiàn)，僅做了30min氮化，提高30%左右的鉆頭使用壽命。如果能夠控制化合物層的話，可以提高更多使用壽命。

（2）陰極離子屏氮化爐（韓國-NPPN）韓國“MIRETHERMOTC”公司21世紀初開發(fā)了“NPPN”氮化爐，它的特點是在常規(guī)離子氮化爐中加了陰極屏（Separate Cathode），工作原理是將離子對金屬表面的直接沖擊用陰極屏轉換成氣體化離子，發(fā)揮了氣體氮化和離子氮化的優(yōu)點，克服了離子氮化的微孔窄縫無法氮化、工件形狀、大小對氮化的影響（不能控制不同工件的氮化質(zhì)量）、離子沖擊表面粗化的問題（表面粗化是產(chǎn)生磨粒磨損的因素）。

陰極離子氮化屏

（3）新開發(fā)新型氮化爐結合國內(nèi)外氮化爐的優(yōu)缺點開發(fā)了新型氮化爐，采用（NH3+N2+CO2）三元氣體氮化；利用PT-500控制系統(tǒng)、氨氣裂解器、氫探頭、氧探頭精確控制爐內(nèi)氮勢；低真空保護、快速冷卻的技術。