CN104233159A - 一种锻造模具的再制造工艺 - Google Patents

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forging
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薛卫昌
程敬卿
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Abstract

本发明涉及一种锻造模具的再制造工艺，包括以下工艺步骤：(1)前期处理：a)脱脂除油；b)除锈；c)磷化；d)喷砂；(2)喷涂：采用等离子喷涂设备将Ni60A-ZrO2材料喷涂在锻造模具上制成Ni60A-ZrO2涂层；(3)后期处理。本发明一方面解决了现有传统涂层耐磨性较差、耐腐蚀性较低的问题，改善了材料表面涂层的微观组织、结构，从而整体提高材料表面的耐磨性能、韧性，同时也对提高改善性的综合力学性能有显著的作用，另一方面，本发明将Ni60A-ZrO2应用在锻造模具上，提高了锻造模具的耐磨性能和硬度，延长了锻造模具的使用寿命，保障铜皮锻造的尺寸精度和组织致密度。

Description

一种锻造模具的再制造工艺
技术领域
本发明涉及再制造技术领域，具体的说是一种锻造模具的再制造工艺。
背景技术
模具锻造是指先将金属加热，成为液态或者软化的状态，再把其放入模具中，通过模具的上下模的合闭一次性成型，有时需要多次。与铸造的不同点在于：铸造是将加热后的金属液直接浇注到模型里，而模锻还需要通过上下模的合闭，在成型的过程中受到了挤压力，所以模锻件的组织和力学性能都要好于铸造件。在一些零部件通过锻造方式进行加工过程中，利用锻造模具进行锻造以提高组织性能，并将零件锻造成特定的形状。而传统的锻造模具由于自身材料搭配的不合理，耐磨性能相对较差，导致在锻造的过程中锻造模具本身发生磨损，影响到待锻造零部件的最终成型尺寸和组织致密度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种锻造模具的再制造工艺，以增加锻造模具的耐磨性，延长锻造模具的使用寿命，以保证零部件锻造后的成型尺寸和组织致密度。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种锻造模具的再制造工艺，包括以下工艺步骤：
(1)前期处理：
a)脱脂除油；
b)除锈：除去锻造模具表面的锈；
c)磷化：磷化后可防止锻造模具被腐蚀，也可提高喷涂的涂层与锻造模具的附着力；
d)喷砂；
(2)喷涂：采用等离子喷涂设备将Ni60A-ZrO2材料喷涂在锻造模具上制成Ni60A-ZrO2涂层；
(3)后期处理：砂纸抛光处理。
所述步骤(2)中的喷涂参数为：火焰距离为30cm；送粉量控制电压为3v，火焰温度为7000℃，喷枪移动速度为0.01m/s；
气体流量：氩气和氮气均为2000L/H，氢气为450L/H；
设备气体压力：空气不低于0.6MPa；氢气不低于0.5MPa，氮气不低于0.2MPa，氩气不低于0.5MPa。
所述Ni60A-ZrO2材料包括以下质量百分数的组分：Ni60A为30％，ZrO2为67.11％，CaF2为2％，微量元素为0.89％，由于其它材料韧性比较高、硬度稍差,所以添加了2％CaF2来提高硬度，使硬度提高了40％，同时韧性也得到了很大提高。
所述微量元素包括C、Cr、Si、B、Fe。
本发明的有益效果是：本发明一方面解决了传统涂层耐磨性较差、耐腐蚀性较低的问题，改善了材料表面涂层的微观组织、结构，使涂层硬度提高了40％，韧性提高100％，弹性模量提高了8.5％～14.4％，从而整体提高材料表面的耐磨性能、韧性，同时也对提高改善性的综合力学性能有显著的作用，另一方面，本发明将Ni60A-ZrO2应用在锻造模具上，提高了锻造模具的耐磨性能和硬度，从而延长了锻造模具的使用寿命，保障了零部件锻造后的尺寸精度和组织致密度。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
实施例一：
一种锻造模具的再制造工艺，包括以下工艺步骤：
(1)前期处理：
a)脱脂除油；
b)除锈：除去锻造模具表面的锈；
c)磷化：磷化后可防止锻造模具被腐蚀，也可提高喷涂的涂层与锻造模具的附着力；
d)喷砂；
(2)喷涂：采用等离子喷涂设备将Ni60A-ZrO2材料喷涂在锻造模具上制成Ni-68％ZrO2涂层；
(3)后期处理：砂纸抛光处理。
所述步骤(2)中的喷涂参数为：火焰距离为30cm；送粉量控制电压为3v，火焰温度为7000℃，喷枪移动速度为0.01m/s；
气体流量：氩气和氮气均为2000L/H，氢气为450L/H；
设备气体压力：空气不低于0.6MPa；氢气不低于0.5MPa，氮气不低于0.2MPa，氩气不低于0.5MPa。
所述Ni60A-ZrO2材料包括以下质量百分数的组分：Ni60A为30％，ZrO2为67.11％，CaF2为2％，微量元素为0.89％，由于其它材料韧性比较高、硬度稍差,所以添加了2％CaF2来提高硬度，使硬度提高了40％，同时韧性也得到了很大提高。
所述微量元素包括C、Cr、Si、B、Fe。
为了论证本发明的实际效果，特通过实验对实施例一实施后的锻造模具进行检测，检测结果的平均数据如下：
硬度(HRC) 涂层密度(g/cm3) 涂层厚度(mm)
69 6.77 3
由上述实验数据可知，喷涂在锻造模具上的涂层韧性、结合度高，提升了涂层的堆积厚度，涂层的结合强度、组织的致密度较好，硬度达到HRC69，涂层密度可达6.77g/cm3。
由此可见，采用本发明后可极大的改善锻造模具耐磨性和硬度，实现锻造模具的再制造和使用，降低了生产制造的成本，也延长了锻造模具的使用寿命，以提高工厂的生产效益，保证了零部件锻造的精度和效率，避免繁琐的更换磨损的锻造模具的问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受步骤实施例的限制，步骤实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种锻造模具的再制造工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：
(1)前期处理：
a)脱脂除油；
b)除锈；
c)磷化；
d)喷砂；
(2)喷涂：采用等离子喷涂设备将Ni60A-ZrO2材料喷涂在锻造模具上制成Ni60A-ZrO2涂层；
(3)后期处理：砂纸抛光处理。
2.根据权利要求1所述的一种锻造模具的再制造工艺，其特征在于：所述步骤(2)中的喷涂参数为：火焰距离为30cm；送粉量控制电压为3v，火焰温度为7000℃，喷枪移动速度为0.01m/s；
气体流量：氩气和氮气均为2000L/H，氢气为450L/H；
设备气体压力：空气不低于0.6MPa；氢气不低于0.5MPa，氮气不低于0.2MPa，氩气不低于0.5MPa。
3.根据权利要求1所述的一种锻造模具的再制造工艺，其特征在于：所述Ni60A-ZrO2材料包括以下质量百分数的组分：Ni60A为30％，ZrO2为67.11％，CaF2为2％，微量元素为0.89％。
4.根据权利要求3所述的一种锻造模具的再制造工艺，其特征在于：所述微量元素包括C、Cr、Si、B、Fe。
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PB01 Publication
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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