CN106591543A - 模具的热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热处理方法，具体涉及一种用于汽车模具的热处理方法，包括以下步骤：（1）等温球化退火；（2）将空冷后的模具重置于真空加热炉内进行二次分级淬火；（3）二次淬火后的模具高温回火；（4）将回火后的模具放在离子氮化炉中通入渗氮气源进行离子渗氮，保温2～4小时后关闭渗氮气源并通入空气进行低压氧化；（5）将渗氮后的磨具低压缓冷至室温。本发明使用甲烷和氩气交错作为渗氮气源，能有效的缩短生产周期，降低了模具的表面脆性；低压氧化工序把传统的渗氮及氧化工艺结合起来，简化了生产工艺，缩短了处理时间。

Description

模具的热处理方法
技术领域
本发明涉及一种热处理方法，具体涉及一种用于汽车模具的热处理方法。
背景技术
汽车生产需要多种模具，大多生产模具具有型面复杂、强度高、加工精度要求较高等特点，如模具热处理形成的残余应力过大极易造成使用过程中变形，不仅影响整副模具的使用寿命，还会造成生产出的汽车配件承受的荷载不均匀，使生产出的配件存在易开裂、起皱等缺陷，更对汽车的安全驾驶及使用寿命都会造成极大的影响。影响当前模具生产工艺的原因是热处理技术的不稳定及不成熟，不仅使得汽车配件的生产成本高，且机床承载负荷不均、返工率高，制约了汽车生产行业的发展。
发明内容
针对以上技术问题，本发明公开了一种模具的热处理方法，能提高模具的均匀荷载能力，从而有效延长模具的使用寿命及提高汽车配件的质量。
对此，本发明的技术方案为：
模具的热处理方法，包括以下步骤：
（1）将加工好的模具进行加热至750~850℃，保温3~4小时，快速冷却至650~750℃，保温4~5小时，缓冷至500℃，然后快冷至300℃出炉空冷；
（2）将空冷后的模具重置于真空加热炉内，进行二次分级淬火，其中，一次分级淬火为：温度为950～1000℃，淬火时间为3~5小时；二次分级淬火为：温度为1200℃，时间为2～4小时；
（3）二次淬火后的模具在520～540℃进行高温回火5～6小时；
（4）将回火后的模具放在离子氮化炉中通入渗氮气源进行离子渗氮，保温2～4小时后关闭渗氮气源并通入空气进行低压氧化；
（5）将渗氮后的磨具低压缓冷至室温。
优选的，步骤（4）中，所述渗氮气源为甲烷和氩气。
优选的，离子渗氮保温采用甲烷气氛升温至570～580℃，保温1～2小时；通入氩气，保温1~2小时。
优选的，保温过程中，通气流速为：甲烷：0.2~0.4L/min，氩气：0.1~0.3L/min；压力为200~400Pa。
优选的，步骤（4）中，低压氧化的空气流量为0.1~0.2 L/min，压力100~200Pa，保温1~2小时。
优选的，步骤（5）中，低压缓冷的压力为100~300Pa。
本发明具有的优点为：
1、退火采用等温球化退火，使模具中的碳化物球状化或呈颗粒状，具有周期短，球化组织均匀、质量容易控制等优点，冷却后不易变形、开裂；
2、采用二次分级淬火，细化了模具内部组织，形成稳定的机构；
3、高温回火保证了后续的渗氮工艺时，模具不发生变形；
4、离子渗氮使用甲烷和氩气交错作为渗氮气源，氮化温度较高，渗速较快，能有效的缩短生产周期，含有碳的气氛还可降低模具表面的氮化脆性，且氩气的加入具有使辉光收缩的作用，易使模具的孔隙、沟槽渗氮，提高模具的整体氮化效果；
5、渗氮后期融合了低压氧化工序，既能保证模具具有足够的硬度，还能在模具表面形成氧化膜，能有效降低模具的表面脆性，把传统的渗氮及氧化工艺结合起来，简化了生产工艺，缩短了处理时间。
具体实施方式
现通过实施例作进一步说明。
实施例一
模具的热处理方法，包括以下步骤：
（1）将加工好的模具进行加热至800℃，保温4小时，快速冷却至700℃，保温4小时，缓冷至500℃，然后快冷至300℃出炉空冷；
（2）将空冷后的模具重置于真空加热炉内，进行二次分级淬火，其中，一次分级淬火为：温度为950℃，淬火时间为5小时；二次分级淬火为：温度为1200℃，时间为2小时；
（3）二次淬火后的模具在520℃进行高温回火6小时；
（4）将回火后的模具放在离子氮化炉中，通入甲烷作为渗氮气源升温580℃，保温2小时，通气流速为0.4L/min；通入氩气，保温2小时，通气流速为0.3L/min，压力为200~400Pa，后关闭渗氮气源并通入空气进行低压氧化，空气流量为0.1 L/min，压力100~200Pa，保温2小时；
（5）将渗氮后的磨具于100~300Pa压力低压缓冷至室温。
实施例二
模具的热处理方法，包括以下步骤：
（1）将加工好的模具进行加热至8℃，保温3小时，快速冷却至650℃，保温5小时，缓冷至500℃，然后快冷至300℃出炉空冷；
（2）将空冷后的模具重置于真空加热炉内，进行二次分级淬火，其中，一次分级淬火为：温度为980℃，淬火时间为4小时；二次分级淬火为：温度为1200℃，时间为2～4小时；
（3）二次淬火后的模具在540℃进行高温回火5小时；
（4）将回火后的模具放在离子氮化炉中，通入甲烷作为渗氮气源升温570℃，保温1.5小时，通气流速为0.2L/min；通入氩气，保温2小时，通气流速为0.1L/min，压力为300~400Pa，后关闭渗氮气源并通入空气进行低压氧化，空气流量为0.2 L/min，压力150~200Pa，保温2小时；
（5）将渗氮后的磨具于200~300Pa压力低压缓冷至室温。

Claims (6)

1.模具的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将加工好的模具进行加热至750~850℃，保温3~4小时，快速冷却至650~750℃，保温4~5小时，缓冷至500℃，然后快冷至300℃出炉空冷；
（2）将空冷后的模具重置于真空加热炉内，进行二次分级淬火，其中，一次分级淬火为：温度为950～1000℃，淬火时间为3~5小时；二次分级淬火为：温度为1200℃，时间为2～4小时；
（3）二次淬火后的模具在520～540℃进行高温回火5～6小时；
（4）将回火后的模具放在离子氮化炉中通入渗氮气源进行离子渗氮，保温2～4小时后关闭渗氮气源并通入空气进行低压氧化；
（5）将渗氮后的磨具低压缓冷至室温。
2.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，步骤（4）中，所述渗氮气源为甲烷和氩气。
3.根据权利要求2所述的热处理方法，其特征在于，离子渗氮保温采用甲烷气氛升温至570～580℃，保温1～2小时；通入氩气，保温1~2小时。
4.根据权利要求3所述的热处理方法，其特征在于，保温过程中，通气流速为：甲烷：0.2~0.4L/min，氩气：0.1~0.3L/min；压力为200~400Pa。
5.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，步骤（4）中，低压氧化的空气流量为0.1~0.2 L/min，压力100~200Pa，保温1~2小时。
6.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，步骤（5）中，低压缓冷的压力为100~300Pa。
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