WO2014048200A1 - 一种新型td冲头热化学处理工艺 - Google Patents

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黄遥泉
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Huang Yaoquan
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    • C23C10/60—After-treatment
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    • C23C10/20—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions only one element being diffused
    • C23C10/24—Salt bath containing the element to be diffused

Definitions

  • the invention relates to a workpiece punch processing technology, in particular to a surface intensification thermochemical treatment technology of a punch. Background technique
  • the punches commonly used in the market improve the practical effect of the overall punch by improving the performance and surface treatment of the material.
  • the high-end materials are expensive and difficult to process, and the low-end materials are not required.
  • the surface treatment popular in the market is mostly titanium plating technology, which has high requirements on materials, but the bonding strength after treatment is poor, and it is easy to peel off.
  • the TD punch solves the problem of poor bonding force of surface treatment. And through the special process, the tolerance of the rod diameter is less than 0.
  • High-strength automotive stamping parts are usually made of SKD1 1 or Crl2MoV materials. At present, most of these workpieces (punches) have a service life of less than 100,000 pieces, and the service life of each repair is only about 10,000 pieces. Therefore, there is an urgent need for a high-strength, good-workability, cost-effective cold-punching workpiece (punch) that meets the development needs of high-strength automotive stamping parts for the development of the automotive industry. Summary of the invention
  • the object of the present invention is to use a novel TD punch thermochemical treatment process to process a workpiece (punch) into a desired product size workpiece and then place it in a vanadium-containing (molten salt) medium for 3-15 hours of surface.
  • Chemical treatment to form a surface of 3 to 20 um thick vanadium carbide;
  • the pre-treatment is to rough, heat-treat, finish, and refine the workpiece to a pre-set size and tolerance range, accurate to 0. 005mm;
  • the TD treatment is carried out in a special vanadium-containing molten salt medium, in a special vanadium-containing molten salt medium at 800 ° C - 1200 ° C, after 3-15 hours of chemical reaction, the surface is formed to 0. 003 - 0. 020mm vanadium carbide film process; quenching, the workpiece (punch) from 800 ° C - 1200 ° C special vanadium containing molten salt medium, placed in 400 ° C - 780 ° C In the quenching medium, grading and austempering are carried out, the quenching time is 5 minutes to 60 minutes, and the number of quenching times is 1-3 times.
  • tempering is to temper the workpiece (punch) according to the material characteristics and properties and the size of the workpiece (punch); the tempering temperature is 480 °C - 580 °C.
  • Post-treatment Fine-polishing the workpiece (punch), sharpening the edge, clearing the R angle, grinding the end face;
  • Inspection Inspection; inspection of workpiece after post-treatment; inspection of wear resistance of workpiece (punch), inspection of rod diameter tolerance, shipment after reaching requirements; shipment; after full inspection of the workpiece, it is determined that there is no problem after shipment.
  • the TD punch solves the problem of poor bonding force of the surface treatment, and through the special process, the rod diameter tolerance is less than 0. 005mm, thereby increasing the life of the product several times to several tens of times, and solving the industrial production product. Pulling hair problem.
  • a new type of TD punch thermochemical treatment process which processes the workpiece (punch) into the required product size and places it in a medium containing vanadium (molten salt). After 3-15 hours of surface chemical treatment, the surface is formed. 3_15um thickness of vanadium carbide process;
  • Raw materials are rough-processed according to the requirements of the design drawings, heat-treated, finished, and ground to the required tolerance (within 0. 005mm)
  • TD treatment is carried out in a special vanadium-containing molten salt medium, in a special vanadium-containing molten salt medium at 800 ° C - 1200 ° C, after 3-15 hours of chemical reaction, the surface is formed to 0. 003 - 0.
  • the workpiece (punch) is polished, the edge is sharpened, the R angle is cleared, and the end surface is ground; Inspection; inspection of workpiece after post-treatment; inspection of wear resistance of workpiece (punch), inspection of rod diameter tolerance, shipment after reaching requirements; shipment; after full inspection of the workpiece, it is determined that there is no problem after shipment.
  • the TD punch solves the problem of poor bonding force of the surface treatment, and through the special process, the rod diameter tolerance is less than 0. 005mm, thereby increasing the life span several times to several tens of times, and solving the industrial production. Product hair problem.

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Abstract

本发明涉及一种新型TD冲头热化学处理工艺，将坯料经常规机械加工成（工件）冲头或者代加工成工件（冲头），首先，前处理；前处理是对工件进行粗加工，热处理，精加工，精磨到预设定的公差范围，精确到0.005mm内；TD处理；TD处理将工件（冲头）置于特种含钒熔盐介质中，在800°C-1200°C特种含钒熔盐介质中，使其表面形成0.003—0.020mm的碳化钒薄膜的过程；回火；回火是根据材质及各种工件（冲头）要求不同，对工件进行回火处理；回火温度是480°C-585°C。清洗；将回火后的工件（冲头）进行清洗；后处理；TD冲头解决了表面处理结合力差的问题，且通过特种工艺，使其杆径公差达到0.005mm以内，从而使其寿命提高数倍至数十倍，解决了工业生产中产品拉毛问题。

Description

说 明 书
一种新型 TD冲头热化学处理工艺
技术领域
本发明涉及工件冲头加工工艺技术， 尤其是冲头的表面强化热化学处理工艺技术。 背景技术
目前， 市场上普遍使用的冲头都是通过提高材料的性能和表面处理来提升整体冲头 的实用效果， 但是， 高端材料成本高， 加工难度大， 而低端的材料又达不到要求， 在现 有的市场中， 市场上流行的表面处理多为镀钛技术， 对材料要求高， 但是其处理后的结 合力差， 容易剥离， TD冲头解决了表面处理的结合力差的问题， 且通过特种工艺使其杆 径的公差达到 0. 005mm以内， 而其使用寿命提高数十倍， 解决工业生产中的拉毛问题； 如何提高工件 （冲头） 质量， 提高使用寿命， 解决高强度钢板和不锈钢板冲压中的 产品质量 （拉毛） 问题， 是本技术要解决的关键问题。 高强度汽车冲压件工件通常采 用 SKD1 1或者 Crl2MoV材料制造。 目前大部分这类工件 （冲头） 的使用寿命都低于 10 万件， 而且每次修复的使用寿命仅为万件左右。 因此， 迫切需要一种高强韧性、 良好加 工性能的、 高性价比的冷冲工件 （冲头）， 满足汽车工业的发展对高强度汽车冲压件的 发展需求。 发明内容
本发明的目的是采用一种新型 TD冲头热化学处理工艺，将工件（冲头）加工成要求的 产品尺寸工件后置于含钒 (熔盐）的介质中， 经过 3-15小时的表面化学处理， 使表面形 成 3_20um厚度的碳化钒的过程；
前处理是对工件进行粗加工， 热处理， 精加工， 精磨到预设定的尺寸及公差范围， 精确 到 0. 005mm内；
TD处理； TD处理将工件置于特种含钒熔盐介质中，在 800°C--1200°C特种含钒熔盐介质 中， 经过 3-15小时化学反应， 使其表面形成 0. 003— 0. 020mm的碳化钒薄膜的过程； 淬火， 将工件 （冲头）从 800°C--1200°C特种含钒熔盐介质中取出， 放入 400°C--780°C 的淬火介质中， 进行分级及等温淬火， 淬火时间是 5分钟到 60分钟， 淬火次数为 1-3 次， 根据工件大小决定上述参数， 以保证工件 （冲头） 的杆径同心度公差最小； 回火； 回火是根据材料特性及其性质及工件 （冲头） 大小不同， 对工件 （冲头）进行回 火处理； 回火温度是 480°C—580°C。
清洗； 将工件 （冲头） 在处理中形成的杂质清除掉。
后处理： 将工件 （冲头） 进行精抛光处理， 精磨刀口， 清 R角， 磨端面；
检测； 将后处理后工件进行检测； 对工件（冲头）耐磨性检查， 杆径公差检查， 达 到要求后出货； 出货； 经过全面检测后的工件， 确定没问题后出货。
有益效果， TD冲头解决了表面处理的结合力差的问题， 且通过特种工艺， 使其杆径 公差达到 0. 005mm以内， 从而使其寿命数倍至数十倍提高， 解决了工业生产产品拉毛问 题。
具体实施方法
下面结合一个实例进一步说明本发明。一种新型 TD冲头热化学处理工艺，将工件 (冲 头） 加工成要求的产品尺寸工件后置于含钒 (熔盐）的介质中， 经过 3-15小时的表面化 学处理， 使表面形成 3_15um厚度的碳化钒的过程；
前处理： 将原材料按照设计图纸要求进行粗加工， 热处理、 精加工、 精磨到要求公差 ( 0. 005mm以内）
TD处理； TD处理将工件置于特种含钒熔盐介质中，在 800°C--1200°C特种含钒熔盐介质 中， 经过 3-15小时化学反应， 使其表面形成 0. 003— 0. 020mm的碳化钒薄膜的过程； 淬火， 将工件 （冲头）从 800°C--1200°C特种含钒熔盐介质中取出， 放入 400°C--780°C 的淬火介质中， 进行分级及等温淬火， 淬火时间是 5分钟到 60分钟， 淬火次数为 1-3 次， 根据工件大小决定上述参数， 以保证工件 （冲头） 的杆径同心度公差最小； 回火； 回火是根据材料特性及其性质及工件 （冲头） 大小不同， 对工件 （冲头）进行回 火处理； 回火温度是 480°C—580°C ,
清洗； 将工件 （冲头） 在处理中形成的杂质清除。
后处理， 将工件 （冲头） 进行精抛光处理， 精磨刀口， 清 R角， 磨端面； 检测； 将后处理后工件进行检测； 对工件（冲头）耐磨性检查， 杆径公差检查， 达 到要求后出货； 出货； 经过全面检测后的工件， 确定没问题后出货。
有益效果， TD冲头解决了表面处理的结合力差的问题， 且通过特种工艺， 使其杆径 公差达到 0. 005mm以内， 从而使其寿命数倍至数十倍提高， 解决了工业生产中产品拉毛 问题。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种新型 TD冲头热化学处理工艺，其特征在于： 将工件 （冲头） 加工成要求的产 品尺寸后置于含钒 (熔盐）的介质中，经过 3-15小时的表面化学处理，使表面形成 3_20um 厚度的碳化钒的过程；
前处理； 将原材料按照图纸要求加工到设定目标尺寸， 按设定要求进行热处理后， 进行 精抛光处理；
前处理是对工件进行粗加工，热处理，精加工，精磨到预设定的公差范围，精确到 0. 005mm 内；
TD处理； TD处理将工件置于特种含钒熔盐介质中， 在 800°C--1200°C特种含钒熔盐介 质中， 经过 3-15小时化学反应， 使其表面形成 0. 003— 0. 020mm的碳化钒薄膜的过程； 淬火， 将工件（冲头）从 800°C--1200°C特种含钒熔盐介质中取出， 放入 400°C--780°C 的淬火介质中， 进行分级及等温淬火， 淬火时间是 5分钟到 60分钟， 淬火次数为 1-3 次， 根据工件大小决定上述参数， 以保证工件 （冲头） 的杆径同心度公差最小； 回火； 回火是根据材料特性及工件 （冲头） 大小不同， 对工件 （冲头） 进行回火处理； 回火温度是 480°C--580°C ,回火次数为 1-3次， 每次回火时间： 1_10小时。
清洗； 将工件 （冲头） 在处理中形成的表面杂质清除。
后处理； 将工件 （冲头） 进行精抛光处理， 精磨刀口， 清 R角， 磨端面；
检测； 将后处理后的工件进行检测； 对工件 （冲头） 耐磨性检查， 杆径公差检查， 达到要求后出货； 出货； 经过全面检测后的工件， 确定没问题后出货。
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