CN112170833B - 一种粉末冶金用芯棒及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了属于粉末冶金用芯棒技术领域的一种粉末冶金用芯棒，包括芯棒本体，芯棒本体的上端设有镀层；本发明还公开了一种粉末冶金用芯棒的加工工艺。本发明芯棒本体采用模具钢DC53材质，利用模具钢可加工性好、韧性高的特性，可加工任意形状以及大小的芯棒本体，可避免芯棒本体加工中出现连接的问题，从而有效的提升了加工的适用范围、缩短了加工的周期；本发明芯棒本体的上端设有镀层，镀层为热扩散法碳化物覆层，高芯棒本体成型面的耐磨性和表面粗糙度，保证了生产产品的要求；从而保证了芯棒本体的韧性，提高了芯棒本体受压后耐弯性，从而保证芯棒本体的物理性能，延长芯棒本体的使用寿命。

Description

一种粉末冶金用芯棒及其加工工艺
技术领域
本发明属于粉末冶金用芯棒技术领域，具体涉及一种粉末冶金用芯棒及其加工工艺。
背景技术
粉末冶金主要是适用于汽车行业、金属行业、仪器仪表、电子家电等领域的生产和研究，可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，产品涉及含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。粉末冶金模具在将金属粉末压制成型的过程会对模具本身产生很大的压力，所以模具设计的结构直接影响了模具在工作中的开裂、损坏情况，影响使用寿命、生产成本。因此参与成型的模具芯棒，需要上端成型区域提高硬度、表面耐磨性，又需要在下端连接区域有较好的加工性能。目前常用的芯棒结构为：上端成型区域采用硬质合金材质，下端基体采用普通材质钢，两部分通过焊接或其他方式连接来满足成型的需求。
但目前常用的芯棒加工方式无法应用到小尺寸、形状复杂的芯棒；芯棒上端必须使用合金材质，来达到表面粗超度、耐磨的效果，适用范围不够全面。
另也有采用芯棒整体使用合金材质加工的工艺，但芯棒本身普遍细长，并且合金材质硬度高、脆性大，加工不当极易产生合金开裂、崩角等现象，加工成本、难度高。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种粉末冶金用芯棒，具有芯棒加工不受模具形状、大小的限制，提升适用范围的特点。
本发明另一目的在于提供一种粉末冶金用芯棒的加工工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种粉末冶金用芯棒，包括芯棒本体，芯棒本体的上端设有镀层。
作为本发明的优选技术方案，芯棒本体为模具钢DC53构件。
作为本发明的优选技术方案，镀层为热扩散法碳化物覆层。
作为本发明的优选技术方案，镀层的高度H为产品高度的2.3倍。
作为本发明的优选技术方案，镀层的硬度大于HRA89。
作为本发明的优选技术方案，镀层的摩擦系数小于0.2。
在本发明中进一步地，所述的粉末冶金用芯棒的加工工艺，包括以下步骤：
(一)、芯棒本体采用模具钢DC53构件；
(二)、对芯棒本体进行表面抛光加工；
(三)、对芯棒本体的上端喷涂热扩散硬化处理涂料25-40微米；
(四)、180℃下恒温干燥1.5h；
(五)、1200-1500℃下高温处理2.5-4h；
(六)、低温回火2-3h；
(七)、热扩散硬化处理涂料为蹦铬扩散剂；
(八)、镀层的高度H为产品高度的2.3倍；
(九)、镀层为热扩散法碳化物覆层。
在本发明中进一步地，所述的粉末冶金用芯棒的加工工艺，镀层的硬度大于HRA89，镀层的摩擦系数小于0.2。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明芯棒本体采用模具钢DC53材质，利用模具钢可加工性好、韧性高的特性，可加工任意形状以及大小的芯棒本体，可避免芯棒本体加工中出现连接的问题，从而有效的提升了加工的适用范围、缩短了加工的周期；
2、本发明芯棒本体的上端设有镀层，镀层为热扩散法碳化物覆层，高芯棒本体成型面的耐磨性和表面粗糙度，保证了生产产品的要求；从而保证了芯棒本体的韧性，提高了芯棒本体受压后耐弯性，从而保证芯棒本体的物理性能，延长芯棒本体的使用寿命；
3、本发明镀层的高度为产品高度的2.3倍，提高了芯棒本体成型面的耐磨性和表面粗糙度，保证了生产产品的要求。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图中：1、芯棒本体；2、镀层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种粉末冶金用芯棒，包括芯棒本体1，芯棒本体1的上端设有镀层2。
具体的，芯棒本体1为模具钢DC53构件。
通过采用上述技术方案，芯棒本体1采用模具钢DC53材质，利用模具钢可加工性好、韧性高的特性，可加工任意形状以及大小的芯棒本体1，可避免芯棒本体1加工中出现连接的问题，从而有效的提升了加工的适用范围、缩短了加工的周期；
具体的，镀层2为热扩散法碳化物覆层，镀层2的硬度大于HRA89，镀层2的摩擦系数小于0.2。
通过采用上述技术方案，提高芯棒本体1成型面的耐磨性和表面粗糙度，保证了生产产品的要求；从而保证了芯棒本体1的韧性，提高了芯棒本体1受压后耐弯性，从而保证芯棒本体1的物理性能，延长芯棒本体1的使用寿命。
具体的，镀层2的高度H为产品高度的2.3倍。
通过采用上述技术方案，产品可以是含油轴承、齿轮、凸轮、导杆或刀具等，提高了芯棒本体1成型面的耐磨性和表面粗糙度，保证了生产产品的要求。
本实施例中的镀层方式在中国专利申请号为201810023751.3公开的一种TD处理工艺中已经公开。
在本发明中进一步地，所述的粉末冶金用芯棒的加工工艺，包括以下步骤：
(一)、芯棒本体1采用模具钢DC53构件；
(二)、对芯棒本体1进行表面抛光加工；
(三)、对芯棒本体1的上端喷涂热扩散硬化处理涂料25微米；
(四)、180℃下恒温干燥1.5h，
(五)、1200℃下高温处理2.5h；
(六)、低温回火2h；
(七)、热扩散硬化处理涂料为蹦铬扩散剂；
(八)、镀层2的高度H为产品高度的2.3倍；
(九)、镀层2为热扩散法碳化物覆层。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处在于：
在本发明中进一步地，所述的粉末冶金用芯棒的加工工艺，包括以下步骤：
(一)、芯棒本体1采用模具钢DC53构件；
(二)、对芯棒本体1进行表面抛光加工；
(三)、对芯棒本体1的上端喷涂热扩散硬化处理涂料30微米；
(四)、180℃下恒温干燥1.5h，
(五)、1300℃下高温处理3h；
(六)、低温回火2.5h；
(七)、热扩散硬化处理涂料为蹦铬扩散剂；
(八)、镀层2的高度H为产品高度的2.3倍；
(九)、镀层2为热扩散法碳化物覆层。
实施例3
本实施例与实施例1不同之处在于：
在本发明中进一步地，所述的粉末冶金用芯棒的加工工艺，包括以下步骤：
(一)、芯棒本体1采用模具钢DC53构件；
(二)、对芯棒本体1进行表面抛光加工；
(三)、对芯棒本体1的上端喷涂热扩散硬化处理涂料40微米；
(四)、180℃下恒温干燥1.5h，
(五)、1500℃下高温处理4h；
(六)、低温回火3h；
(七)、热扩散硬化处理涂料为蹦铬扩散剂；
(八)、镀层2的高度H为产品高度的2.3倍；
(九)、镀层2为热扩散法碳化物覆层。
综上所述，本发明芯棒本体1采用模具钢DC53材质，利用模具钢可加工性好、韧性高的特性，可加工任意形状以及大小的芯棒本体1，可避免芯棒本体1加工中出现连接的问题，从而有效的提升了加工的适用范围、缩短了加工的周期；本发明芯棒本体1的上端设有镀层2，镀层2为热扩散法碳化物覆层，高芯棒本体1成型面的耐磨性和表面粗糙度，保证了生产产品的要求；从而保证了芯棒本体1的韧性，提高了芯棒本体1受压后耐弯性，从而保证芯棒本体1的物理性能，延长芯棒本体1的使用寿命；本发明镀层2的高度为产品高度的2.3倍，提高了芯棒本体1成型面的耐磨性和表面粗糙度，保证了生产产品的要求。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种粉末冶金用芯棒的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（一）、芯棒本体（1）采用模具钢DC53构件；
（二）、对芯棒本体（1）进行表面抛光加工；
（三）、对芯棒本体（1）的上端喷涂热扩散硬化处理涂料25-40微米；
（四）、180℃下恒温干燥1.5h；
（五）、1200-1500℃下高温处理2.5-4h；
（六）、低温回火2-3h；
所述步骤（三）中热扩散硬化处理涂料为硼铬扩散剂；
经过上述步骤在芯棒本体的上端形成一层镀层（2），镀层（2）的高度H为产品高度的2.3倍；
镀层（2）为热扩散法碳化物覆层。
2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金用芯棒的加工方法，其特征在于：镀层（2）的硬度大于HRA89，镀层（2）的摩擦系数小于0.2。
3.根据权利要求1或2所述的粉末冶金用芯棒的加工方法所制备的粉末冶金用芯棒，包括芯棒本体（1），其特征在于：芯棒本体（1）的上端设有镀层（2）。
4.根据权利要求3所述的粉末冶金用芯棒的加工方法所制备的粉末冶金用芯棒，其特征在于：芯棒本体（1）为模具钢DC53构件。
5.根据权利要求3所述的粉末冶金用芯棒的加工方法所制备的粉末冶金用芯棒，其特征在于：镀层（2）为热扩散法碳化物覆层。
6.根据权利要求3所述的粉末冶金用芯棒的加工方法所制备的粉末冶金用芯棒，其特征在于：镀层（2）的高度H为产品高度的2.3倍。
7.根据权利要求3所述的粉末冶金用芯棒的加工方法所制备的粉末冶金用芯棒，其特征在于：镀层（2）的硬度大于HRA89。
8.根据权利要求3所述的粉末冶金用芯棒的加工方法所制备的粉末冶金用芯棒，其特征在于：镀层（2）的摩擦系数小于0.2。
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