擠壓模是鋁型材經(jīng)過高頻感應(yīng)加熱設(shè)備熱擠壓成形的熱作模具，模具材料為4Cr5MoSiV鋼(H13鋼)。鋁型材擠壓模要求具有高強(qiáng)度、高硬度和高耐磨性，特別要求模具高溫度、高溫疲勞強(qiáng)度及耐磨性能優(yōu)良，并且變形微小，耐蝕性良好。鋁材料熱擠壓模在工作時(shí)溫度可達(dá)600℃，擠壓模工作部位尺寸精度要求高，不適于采用易起形變的高溫表面強(qiáng)化處理，因而，可采用處理溫度較低且成本低廉的S-N-C 滲、O-N-C共滲。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，鋁型材熱擠壓模(H13鋼）采用S-N-C共滲表強(qiáng)化時(shí)，模具的窄縫面（工作面）滲層質(zhì)量較差，窄縫面硬度和滲層深度往達(dá)不到技術(shù)要求，并且很不均勻。為此，對(duì)H13鋼熱擠壓模用正交試驗(yàn)法，便優(yōu)化選擇出較佳熱處理工藝。

正交試驗(yàn)的目的是為了使H13鋼鋁型材在高頻感應(yīng)加熱設(shè)備熱擠壓模達(dá)到表面高硬度要求和平緩的硬度分布，以及設(shè)定滲層深度技術(shù)指標(biāo)。提高模具表面硬度是提高熱擠壓耐磨性的主要手段之一;另一方面，平緩的硬度分布和一定的滲層深度，可保模具疲勞性能和高溫疲勞強(qiáng)度穩(wěn)定提高。試驗(yàn)對(duì)H13鋼鋁合金熱擠壓模S-l 共滲諸工藝參數(shù)采用正交試驗(yàn)篩選優(yōu)化，綜合滲層最高硬度和窄縫面滲層深度主要指標(biāo)要求，選出最優(yōu)工藝為：共滲溫度560℃，二硫化碳體積分?jǐn)?shù)為1.2%，滴量為60滴/min，氨分解率為30%。通過設(shè)備改造和工藝優(yōu)化，模具內(nèi)外面滲層深度差控制在15%以內(nèi)。S-N-C共滲層硬度分布中可以看出，硬度分布較平緩，符合要求。模具經(jīng)優(yōu)化高頻感應(yīng)加熱設(shè)備熱處理工藝后表面層不顯脆性，性能優(yōu)良。

鋁型材熱擠壓模（H13鋼）工作面（窄縫面）采用正交試驗(yàn)優(yōu)化工藝進(jìn)行3-N-C三元共滲后，解決了模具窄縫面不易滲入、硬度低與硬度不均、滲層深度不足及滲層深度不均勻等缺陷問題，熱擠壓模性能優(yōu)良，滿足了技術(shù)要求。