一种模具表面渗氮方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113802086A(43)申请公布日2021.12.17(21)申请号202110949467.0(22)申请日2021.08.18(71)申请人襄阳新东特锻造有限公司地址441000湖北省襄阳市高新区汽车工业园新光路5号(72)发明人徐政文(74)专利代理机构上海精晟知识产权代理有限公司31253代理人黄小灵(51)Int.Cl.C23C8/26(2006.01)C23C8/02(2006.01)C21D10/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种模具表面渗氮方法(57)摘要本发明公开了一种模具表面渗氮方法，具体涉及模具技术领域，通过高压脉冲电爆炸装置在模具工件上进行改性层的附着，附着马氏体细晶改性层，改性层的晶粒细化和马氏体的形成有利于加速气体渗氮过程中氮原子由表面向内部迁移，提高渗氮层的韧性及厚度，同时模具工件在氮化前进行预氧化处理，使模具工件表面形成一层均匀的活性氧化层，使活性氮能较高效率地吸附在模具表面，加快了氮化的速度，提高氮化的稳定性，在真空的环境下以定量的氨气均匀通入氮化炉内，控制了氮化炉内的氨分解率，有效控制模具工件渗氮比例，使其有效满足对模具工件按照规定标准渗氮的目的，从而提高模具工件的质量。CN113802086ACN113802086A权利要求书1/1页1.一种模具表面渗氮方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、筛选：首先选取模具工件，筛选出满足硬度要求的模具进行精加工，成型的模具工件硬度为50～60HRC；S2、抛光处理：将筛选出的模具工件进行抛光和清理，抛光后模具工件表面粗糙度≤0.25μm，加工完成后对磨具工件表面进行除灰、清洗及干燥处理；S3、预处理：a、采用高压脉冲电爆炸技术对模具工件预处理，向高压脉冲爆炸舱内通过空气，其次再向内通入丙烷与氧气，且丙烷与氧气通入的比例为3:7；b、通过启动高压脉冲电爆炸装置进行点火操作，上述丙烷、氧气及融入的空气进行混合并且发生爆炸，形成爆炸焰流，高压脉冲放电的启动，使模具工件与电极之间发生脉冲放电；S4、改性层加工：将S3中得到的模具工件置入三维加工平台上，高压脉冲爆炸舱口出于模具工件的表面距离为25～30mm，移动三维加工平台使模具工件上附着一层马氏体细晶改性层；S5、将得到模具工件进行精抛加工，使用酒精或丙酮去除模具表面的灰尘和油污，保证模具工件表面无损伤；S6、将上述步骤清理后的模具工件置入渗氮炉中，并且对渗氮炉进行密封处理，使渗氮工作处于真空环境下进行，渗氮炉内抽真空至12mbar，并且进行加热处理，保持持续升温，以15℃/min升温效率均匀加热至480℃，并保温1.5～2h，即可对模具工件进行渗氮炉处理；S7、首先向渗氮炉内通入氨气，调节氨气分解率，时间保持在15～18h，且渗氮的保温温度控制在400～600℃，通入氮气进行渗氮工作；S8、在进行渗氮工作完成后，可关闭加热装置，并且打开渗氮炉热交换系统，使渗氮炉舱内温度均匀下降，冷却一段时间后，待渗氮炉舱内温度降低，其次关闭氨气气阀，使其冷却至常温后出渗氮炉，使模具工件上附着复合渗氮保护层。2.根据权利要求1所述的一种模具表面渗氮方法，其特征在于：所述S3中，氧气和丙烷通入的流量分别为2L/min和0.8L/min，所述S3中，高压脉冲放电的电压控制在2～5kV。3.根据权利要求1所述的一种模具表面渗氮方法，其特征在于：所述S8中，所述加热装置为热交换机，所述复合渗氮保护层中，渗层深度为230～320μm，白亮层厚度为3.5～5μm。4.根据权利要求1所述的一种模具表面渗氮方法，其特征在于：所述S5中，对模具工件进行精抛加工后，使其抛光厚度保持在0.01～0.015mm。5.根据权利要求1所述的一种模具表面渗氮方法，其特征在于：所述S7中，向渗氮炉以2500～3000L/h持续通入氨气，调节氨气分解率为38％～50％。6.根据权利要求1所述的一种模具表面渗氮方法，其特征在于：所述S8中，冷却以8℃/min降温效率冷却，渗氮炉舱内温度降至155℃后关闭氨气气阀。2CN113802086A说明书1/5页一种模具表面渗氮方法技术领域[0001]本发明涉及模具技术领域，更具体地说，本发明涉及一种模具表面渗氮方法。背景技术[0002]渗氮工艺有气体渗氮、离子渗氮和液体渗氮等方式，每一种渗氮方式中，都有若干种渗氮技术，可以适应不同钢种、不同工件的要求，由于渗氮技术可以形成优良性能的表面，并且渗氮工艺与模具钢的淬火工艺有良好的协调，同时，渗氮温度低，渗氮后不需激烈冷却，模具的变形极小，因此，模具的表面强化是采用渗氮技术较早，也是应用最广泛的。[0003]模具工业的发展影响着一个国家的制造业水平，模具成型工艺代