內模是不銹鋼無縫管冷拔加工的主要模具內模的好壞將直接影響不銹鋼管生產的產量和質量。由于內模在使用過程中會受到不銹鋼管內壁的強烈擠壓和摩擦，因此要求有較高的模具強度，表面也必須有較高的硬度和一定的紅硬性。
目前，根據加工工藝的不同，內冷拔不銹鋼管模具主要分為傳統表面滲碳鍍鉻模具和金屬鎢鋼模具。滲碳和鍍鉻模具的生產對環境的污染比較嚴重，鎢鋼模具容易壞，價格也比較貴。因此，考慮到提高內表面質量、降低生產成本和減少環境污染，進行了內模固體滲硼工藝試驗。滲硼工藝是一種新型的化學熱處理方法，具有操作方便、無需專用設備、浸滲后易清洗等優點，可大大提高金屬的耐磨性、紅色韌性和抗高溫氧化性。材料。經過近一年的試錯和使用跟蹤，積累了一些數據和經驗，取得了一些成果。本文將介紹實驗研究的情況。
1 滲硼原理
硼原子穿透金屬表面，得到一定厚度的致密硼化物。
2 硼化工藝
碳鋼和低合金鋼經過滲硼處理?？色@得表面硬度高的層，具有良好的耐磨性、高溫硬度、良好的耐熱性，對某些腐蝕性介質有一定的耐腐蝕性。不銹鋼管表面滲硼大致可分為液體滲硼和固體滲硼兩種。采用液體滲硼，TP304不銹鋼管表面易產生殘留鹽分和難以去除的硬物，存在配方復雜等問題。與固體硼化相比，固體硼具有許多優點。因此，內模固體滲硼試驗采用ZG粒狀滲硼劑。滲透劑以鐵硼或碳化硼為硼供體，氟硼酸鉀為活化劑，碳化硅為填料，以及一些粘合劑。在球形顆粒中。
1) 內模的準備和包裝
考慮到滲硼后的膨脹傾向，要求內模加工到最終尺寸的負公差，要求內模無銹蝕和油漬。裝箱前，將內模和鐵箱的滲硼劑一起晾干，然后將內模和滲硼劑放入用低碳鋼板焊接而成的鐵箱內。填充方法類似于固體滲碳。首先在箱體底部鋪一層20-30毫米厚的滲硼劑，然后放入內模。兩個內模之間以及內模與箱壁之間保持10-15mm的空間。然后填入滲硼劑。不銹鋼上管表面涂有2030mm厚的滲硼劑。蓋上蓋子并用粘土密封，然后拍干。
2) 工藝參數
滲硼工藝主要是控制溫度和保溫時間，溫度是影響滲硼層質量的主要因素。一般來說，隨著溫度的升高。硼化速度加快，保溫時間可相應縮短，但從實用經濟價值考慮，溫度通常為850950。試驗在井式電阻加熱爐中進行。將整個干鐵箱放入930的熱烘箱中進行滲硼處理；硼化維持時間一般為35h，最長不超過6h。本試驗中，硼化保持時間為4 h。不銹鋼管滲硼后，將浸滲箱空冷至300以下，然后打開浸滲箱取出不銹鋼管。此時TP304不銹鋼管的滲硼層表面光滑呈銀灰色，污染很小。
3) 重復使用滲透劑。
一般硼化劑連續使用6次后，再加入50%的硼化劑重復使用，可節省原材料，降低硼化成本。
4) 滲硼后的熱處理。
因為內模不僅要求表面硬度高、耐磨性好，還要求基體本身具有一定的強度，以加強對滲硼層的支撐，充分發揮其耐磨性。因此，滲硼后的內模應在鹽浴爐中重新加熱至83010，然后用水淬火，再回火至180103h，清洗后即可使用，并拋光。
3 滲硼層微觀結構分析
滲硼層具有從表面延伸到基體的片狀或針狀組織，一般當碳含量增加，合金元素增加時，平整度好。隨著硼化物相的生長，碳元素被向內壓縮并富集在硼化物層之下。用蝕刻機對滲硼層進行腐蝕，X射線結構分析可以確定滲硼層成分中的FeB為深褐色，FeB為黃褐色。
硼化物相的種類與滲硼介質的活性、保溫溫度和合金元素的含量有關。滲硼介質活性強，保溫溫度高，得到許多富硼相。此外，硼化物層的特性取決于它是雙相層還是單相層。 FeB 具有高濃度的硼。它硬度高，但脆性大，易剝離，因此在實際應用中需要控制硼化層的相結構，盡量減少FeB相，得到單相Fe2B。經試驗測得的FeB相顯微硬度一般為HV14001700，明顯高于基體硬度。
4 使用效果
為方便對比驗證使用效果，本實驗以不銹鋼管為基礎資料。滲硼層的顯微組織主要為FeB（HV18002000）和Fe2B（HV14001700），硬化層厚度為30m。滲硼熱處理后，內模在冷拔生產線上進行測試。為減少酸洗、磷化等因素的影響，采用滲碳、鍍鉻、滲硼模具替代使用方法，對其影響進行跟蹤統計。從使用經過測試的300多個滲硼模具的結果來看。平均使用壽命約為滲碳和鍍鉻模具的2.1倍，報廢的主要形式是表面粘鐵。
5. 結論
(1)試驗結果表明，內模滲硼是提高其使用壽命的有效方法之一。從對比測試的結果中可以看出。滲硼模具質量滿足使用要求。
(2)滲硼模具成本低于滲碳鍍鉻模具。同時，硼化處理也去除了鍍鉻對環境的污染。操作工藝和設備比較簡單，可以推廣應用。
(3)滲硼模具的主要處理方式是粘在表面的鐵屑。因此，解決這個問題將是我們接下來的調查和實驗的重點。例如采用T8T12、40Cr等低合金鋼為基材提高硬度層，或采用S、SCN共滲、拋光提高表面光潔度等方法降低摩擦系數，等等。
