CN107234200A - 一种单轨产品用合金模锻方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种单轨产品用合金模锻方法，涉及合金产品加工技术领域；将合金坯件加热、保温，设计模具，对模具做特殊热处理和渗氮处理，装入热模锻压机上，进行模锻，最后对锻件进行热处理、切边和抛丸，并作抗氧化涂层；对模具进行特殊热处理，并作渗氮处理，增加了模具强度和耐热性，提高了模具使用寿命，渗氮处理后继续升温，反复细化模具内部组织，使模具在热模锻压机上承受更高的机械强度和冲击性，对锻件表面做抗氧化处理，增强了锻件强度，延长产品使用寿命。

Description

一种单轨产品用合金模锻方法
技术领域
本发明涉及合金产品加工技术领域，具体涉及一种单轨产品用合金模锻方法。
背景技术
自由锻是将加热好的金属坯料放在锻造设备的上、下砥铁之间，通过施加压力或冲击力，直接使坯料产生塑性变形，从而获得所需锻件的一种加工方法。自由锻用于形状简单，加工余量大，小批量的锻件。单轨产品改为模锻，而模锻相比自由锻，模锻锻件的尺寸精度高、机械加工余量小、锻件的纤维组织分布更为合理、更为均匀、可以进一步提高零件的使用寿命，但是目前的模锻只是将坯件简单放入压力机中锻造，由于模具的强度不够而影响模锻的推广，制得的锻件强度也相对较低。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种单轨产品用合金模锻方法，使得合金产品精度高、成品率高，模具寿命长。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种单轨产品用合金模锻方法，包括以下步骤：
(1)将合金坯件加热到1000-1100℃，保温40-60min；
(2)设计模锻模具，对模具进行特殊热处理：将模具以1℃/min的速率升温到200-300℃，保温30-40min，再以3℃/min的速率升温到600-750℃，保温3-5h，然后以2℃/min的速率降温到450-500℃，最后以5℃/min的速率升温到700-850℃，保温8-10h，放入油中迅速冷却到200-300℃，保温1-2h，再对模具做渗氮处理；
(3)再次将模具升温到700-800℃，装入热模锻压机，在热模锻压机中保温30-40min，将保温后的合金坯件送入热模锻压机进行模锻；
所述模具分为上模和下模，将合金坯件送入下模中，并继续升高下模温度，使其温度与合金坯件温度一致，上模固定在模锻锤上，然后用模锻锤不断敲打合金坯件，使合金坯件充满下模型腔，并在充满下模型腔的过程中，其上表面能与上模形状吻合，最终制得所需形状的产品；
(4)对锻件进行热处理，将锻件真空加热到650-800℃，保温3-5h，在空气中冷却到室温，静置2-3天，再次加热到600-700℃，放入水中迅速冷却到150-200℃，最后升温到550-700℃，在加热炉中冷却到室温；
(5)对热处理后的锻件切边、抛丸，并作抗氧化处理，所述抗氧化处理是在锻件产品表面镀塑料膜；
镀塑料膜方法为：将锻件用润滑油浸泡2h后烘干，将聚乙烯粉末加热熔融，放入雾化器中雾化，喷涂于产品表面，形成0.15mm厚的塑料薄膜；
优选的，所述步骤(1)加热在真空环境下进行。
优选的，所述步骤(2)渗氮采用气体渗入方式。
优选的，所述步骤(3)压机压力为550T。
(三)有益效果
本发明提供了一种单轨产品用合金模锻方法，其有益效果为：
(1)对模具进行特殊热处理，并作渗氮处理，增加了模具强度和耐热性，提高了模具使用寿命；
(2)渗氮处理后继续升温，反复细化模具内部组织，使模具在热模锻压机上承受更高的机械强度；
(3)对锻件表面做抗氧化处理，增加了锻件的强度，延长产品使用寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种单轨产品用合金模锻方法，包括以下步骤：
(1)将合金坯件加热到1000℃，保温55min；
(2)设计模锻模具，对模具进行特殊热处理：将模具以1℃/min的速率升温到260℃，保温30min，再以3℃/min的速率升温到650℃，保温4h，然后以2℃/min的速率降温到450℃，最后以5℃/min的速率升温到800℃，保温8h，放入油中迅速冷却到280℃，保温2h，再对模具做渗氮处理；
(3)再次将模具升温到800℃，装入热模锻压机，在热模锻压机中保温30min，将保温后的合金坯件送入热模锻压机进行模锻；
所述模具分为上模和下模，将合金坯件送入下模中，并继续升高下模温度，使其温度与合金坯件温度一致，上模固定在模锻锤上，然后用模锻锤不断敲打合金坯件，使合金坯件充满下模型腔，并在充满下模型腔的过程中，其上表面能与上模形状吻合，最终制得所需形状的产品；
(4)对锻件进行热处理，将锻件真空加热到750℃，保温3h，在空气中冷却到室温，静置3天，再次加热到600℃，放入水中迅速冷却到150℃，最后升温到550℃，在加热炉中冷却到室温；
(5)对热处理后的锻件切边、抛丸，并作抗氧化处理，所述抗氧化处理是在锻件产品表面镀塑料膜。
镀塑料膜方法为：将锻件用润滑油浸泡2h后烘干，将聚乙烯粉末加热熔融，放入雾化器中雾化，喷涂于产品表面，形成0.15mm厚的塑料薄膜；
所述步骤(1)加热在真空环境下进行。
所述步骤(2)渗氮采用气体渗入方式。
所述步骤(3)压机压力为550T。
实施例2：
一种单轨产品用合金模锻方法，包括以下步骤：
(1)将合金坯件加热到1100℃，保温60min；
(2)设计模锻模具，对模具进行特殊热处理：将模具以1℃/min的速率升温到210℃，保温40min，再以3℃/min的速率升温到750℃，保温5h，然后以2℃/min的速率降温到500℃，最后以5℃/min的速率升温到750℃，保温9h，放入油中迅速冷却到300℃，保温2h，再对模具做渗氮处理；
(3)再次将模具升温到700℃，装入热模锻压机，在热模锻压机中保温40min，将保温后的合金坯件送入热模锻压机进行模锻；
所述模具分为上模和下模，将合金坯件送入下模中，并继续升高下模温度，使其温度与合金坯件温度一致，上模固定在模锻锤上，然后用模锻锤不断敲打合金坯件，使合金坯件充满下模型腔，并在充满下模型腔的过程中，其上表面能与上模形状吻合，最终制得所需形状的产品；
(4)对锻件进行热处理，将锻件真空加热到800℃，保温4h，在空气中冷却到室温，静置2天，再次加热到700℃，放入水中迅速冷却到150℃，最后升温到600℃，在加热炉中冷却到室温；
(5)对热处理后的锻件切边、抛丸，并作抗氧化处理，所述抗氧化处理是在锻件产品表面镀塑料膜。
镀塑料膜方法为：将锻件用润滑油浸泡2h后烘干，将聚乙烯粉末加热熔融，放入雾化器中雾化，喷涂于产品表面，形成0.15mm厚的塑料薄膜；
所述步骤(1)加热在真空环境下进行。
所述步骤(2)渗氮采用气体渗入方式。
所述步骤(3)压机压力为550T。
实施例3：
一种单轨产品用合金模锻方法，包括以下步骤：
(1)将合金坯件加热到1000℃，保温50min；
(2)设计模锻模具，对模具进行特殊热处理：将模具以1℃/min的速率升温到300℃，保温35min，再以3℃/min的速率升温到600℃，保温4h，然后以2℃/min的速率降温到480℃，最后以5℃/min的速率升温到850℃，保温10h，放入油中迅速冷却到250℃，保温1h，再对模具做渗氮处理；
(3)再次将模具升温到800℃，装入热模锻压机，在热模锻压机中保温35min，将保温后的合金坯件送入热模锻压机进行模锻；
所述模具分为上模和下模，将合金坯件送入下模中，并继续升高下模温度，使其温度与合金坯件温度一致，上模固定在模锻锤上，然后用模锻锤不断敲打合金坯件，使合金坯件充满下模型腔，并在充满下模型腔的过程中，其上表面能与上模形状吻合，最终制得所需形状的产品；
(4)对锻件进行热处理，将锻件真空加热到700℃，保温5h，在空气中冷却到室温，静置3天，再次加热到600℃，放入水中迅速冷却到200℃，最后升温到650℃，在加热炉中冷却到室温；
(5)对热处理后的锻件切边、抛丸，并作抗氧化处理，所述抗氧化处理是在锻件产品表面镀塑料膜。
镀塑料膜方法为：将锻件用润滑油浸泡2h后烘干，将聚乙烯粉末加热熔融，放入雾化器中雾化，喷涂于产品表面，形成0.15mm厚的塑料薄膜；
所述步骤(1)加热在真空环境下进行。
所述步骤(2)渗氮采用气体渗入方式。
所述步骤(3)压机压力为550T。
实施例4：
一种单轨产品用合金模锻方法，包括以下步骤：
(1)将合金坯件加热到1100℃，保温40min；
(2)设计模锻模具，对模具进行特殊热处理：将模具以1℃/min的速率升温到200℃，保温35min，再以3℃/min的速率升温到710℃，保温3h，然后以2℃/min的速率降温到450℃，最后以5℃/min的速率升温到700℃，保温9h，放入油中迅速冷却到200℃，保温1h，再对模具做渗氮处理；
(3)再次将模具升温到700℃，装入热模锻压机，在热模锻压机中保温40min，将保温后的合金坯件送入热模锻压机进行模锻；
所述模具分为上模和下模，将合金坯件送入下模中，并继续升高下模温度，使其温度与合金坯件温度一致，上模固定在模锻锤上，然后用模锻锤不断敲打合金坯件，使合金坯件充满下模型腔，并在充满下模型腔的过程中，其上表面能与上模形状吻合，最终制得所需形状的产品；
(4)对锻件进行热处理，将锻件真空加热到650℃，保温4h，在空气中冷却到室温，静置2天，再次加热到700℃，放入水中迅速冷却到150℃，最后升温到700℃，在加热炉中冷却到室温；
(5)对热处理后的锻件切边、抛丸，并作抗氧化处理，所述抗氧化处理是在锻件产品表面镀塑料膜。
镀塑料膜方法为：将锻件用润滑油浸泡2h后烘干，将聚乙烯粉末加热熔融，放入雾化器中雾化，喷涂于产品表面，形成0.15mm厚的塑料薄膜；
所述步骤(1)加热在真空环境下进行。
所述步骤(2)渗氮采用气体渗入方式。
所述步骤(3)压机压力为550T。
对以上各实施例制得的锻件及热模锻模具进行性能检测，结果如下：
模具抗压强度 模具耐热性 锻件抗压强度
原工艺 310MPa 1250℃ 420MPa
实施例1 430MPa 1450℃ 510MPa
实施例2 435MPa 1480℃ 515MPa
实施例3 429MPa 1470℃ 515MPa
实施例4 438MPa 1480℃ 510MPa
由上表可知，对模具进行特殊热处理，并作渗氮处理，渗氮处理后继续升温，增加了模具强度和耐热性，反复细化了模具内部组织，使模具在热模锻压机上承受更高的机械强度，对锻件表面做抗氧化处理，增加了锻件的强度，延长了产品使用寿命。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种单轨产品用合金模锻方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将合金坯件加热到1000-1100℃，保温40-60min；
(2)设计模锻模具，对模具进行特殊热处理：将模具以1℃/min的速率升温到200-300℃，保温30-40min，再以3℃/min的速率升温到600-750℃，保温3-5h，然后以2℃/min的速率降温到450-500℃，最后以5℃/min的速率升温到700-850℃，保温8-10h，放入油中迅速冷却到200-300℃，保温1-2h，再对模具做渗氮处理；
(3)再次将模具升温到700-800℃，装入热模锻压机，在热模锻压机中保温30-40min，将保温后的合金坯件送入热模锻压机进行模锻；
(4)对锻件进行热处理，将锻件真空加热到650-800℃，保温3-5h，在空气中冷却到室温，静置2-3天，再次加热到600-700℃，放入水中迅速冷却到150-200℃，最后升温到550-700℃，在加热炉中冷却到室温；
(5)对热处理后的锻件切边、抛丸，并作抗氧化处理，所述抗氧化处理是在锻件产品表面镀塑料膜。
2.如权利要求1所述的单轨产品用合金模锻方法，其特征在于，所述步骤(1)加热在真空环境下进行。
3.如权利要求1所述的单轨产品用合金模锻方法，其特征在于，所述步骤(2)渗氮采用气体渗入方式。
4.如权利要求1所述的单轨产品用合金模锻方法，其特征在于，所述步骤(3)压机压力为550T。
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