一种电脉冲辅助高铬冷作模具钢渗氮的处理方法.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CN108504988A(43)申请公布日2018.09.07(21)申请号201810285835.4(22)申请日2018.04.03(71)申请人辽宁工业大学地址121001辽宁省锦州市古塔区士英街169号(72)发明人赵作福訾薇莫梓睿霍宝阳张晓盼刘亮齐锦刚王冰(74)专利代理机构北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)11369代理人李烨(51)Int.Cl.C23C8/62(2006.01)C21D1/04(2006.01)权利要求书1页说明书12页附图11页(54)发明名称一种电脉冲辅助高铬冷作模具钢渗氮的处理方法(57)摘要本发明公开了一种电脉冲辅助高铬冷作模具钢渗氮的处理方法。包括：a、将高铬冷作模具钢切割成试样；b、将步骤a中的试样置于渗氮罐的中部，并在所述试样四周填充渗氮剂，密封所述渗氮罐；c、将所述渗氮罐置于加热炉中，升温至555～565℃，保温6.5～7.5h，在保温过程中，每间隔54～56min，施加电脉冲4～6min；所施加的电脉冲的频率为6～12Hz，电压为300～900V；d、在步骤c反应结束，将所述试样自渗氮罐取出，进行冷却。本发明的有益效果是：渗氮层厚度高，过渡区结合好，渗层不脱落，各项性能指标优异；达到了节约能源，缩短渗氮时间的目的，提高工艺效率。CN108504988ACN108504988A权利要求书1/1页1.一种电脉冲辅助高铬冷作模具钢渗氮的处理方法，包括：a、将高铬冷作模具钢切割成试样；b、将所述试样置于渗氮罐的中部，并在所述试样四周填充渗氮剂，密封所述渗氮罐；c、将所述渗氮罐置于加热炉中，升温至555～565℃，保温6.5～7.5h，在保温过程中，每间隔54～56min，施加电脉冲4～6min；所施加的电脉冲的频率为6～12Hz，电压为300～900V；d、将所述试样自渗氮罐取出，进行冷却；其中，所述电脉冲装置输出的幅值与时间t之间存在如下的函数关系：式中，为平均电场强度，c为调整参数c＝1.06e-0.03t，l为a→b的距离，ω为放电的速率，t为作用的时间。2.根据权利要求1所述的电脉冲辅助高铬冷作模具钢渗氮的处理方法，其特征在于：在步骤b中，所述渗氮剂由木炭、尿素和三氧化铬按照6:2.9～3.1:0.9～1.1的比例混合而成。3.根据权利要求1所述的电脉冲辅助高铬冷作模具钢渗氮的处理方法，其特征在于：在所述步骤c中，将所述渗氮罐置于加热炉中，升温至560～565℃。4.根据权利要求1所述的电脉冲辅助高铬冷作模具钢渗氮的处理方法，其特征在于：在所述步骤c中，保温的时间为7h。5.根据权利要求1所述的电脉冲辅助高铬冷作模具钢渗氮的处理方法，其特征在于：在所述步骤c中，所述在保温过程中，每间隔55min，施加电脉冲5min。6.根据权利要求1所述的电脉冲辅助高铬冷作模具钢渗氮的处理方法，其特征在于：在所述步骤c中，施加的电脉冲的频率为12Hz。7.根据权利要求1所述的电脉冲辅助高铬冷作模具钢渗氮的处理方法，其特征在于：在所述步骤c中，施加的电脉冲的电压为900V。8.根据权利要求1所述的电脉冲辅助高铬冷作模具钢渗氮的处理方法，其特征在于：在步骤d中，所述的冷却方式为油冷。2CN108504988A说明书1/12页一种电脉冲辅助高铬冷作模具钢渗氮的处理方法技术领域[0001]本发明涉及金属加工领域，具体涉及一种电脉冲辅助高铬冷作模具钢渗氮的处理方法。背景技术[0002]近年来，随着国内制造业的迅猛发展，模具行业有着广阔的发展前景，同时人们对模具材料使用性能也提出了更高的要求。Cr12MoV作为冷作模具钢，由于其具有较高的硬度和强度，适合制作形状复杂、工作条件繁重、承受重负荷的各种冷冲模具和工具。同时，由于其较高的耐磨性、淬透性、高的热稳定性、高的抗弯强度以及微变形等性能特点，在工业生产中得到了广泛的应用，成为国内外广泛使用的冷作模具钢之一。尽管Cr12MoV冷作模具钢耐磨性好、硬度和强度高，但其韧度较低，对热处理工艺与热加工工艺要求较高，容易造成模具的过早失效。[0003]研究结果表明，Cr12MoV钢经过表面固体渗氮处理后，其硬度和强度均得到显著提高，其耐磨性也有所提升。渗氮，是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。常用的渗氮方法有固体渗氮、液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮、碳氮共渗、超声波冷锻技术渗氮、真空脉冲渗氮等。渗氮处理可以有效提高工件的表面硬度、耐磨性、耐疲劳强度以及耐蚀性，但传统的渗氮工艺存在周期长、氮化成本高、效率低等问题。[0004]中国专利201310672610.1中公开了一种利用提高奥氏体不锈钢的渗氮效果，其中，公开了电脉冲能够辅助提升渗氮的效率。但是，由于未能精