一种提高金属冲压模具机械性能的方法技术

本发明专利技术涉及金属冲压模具的加工技术领域，公开了一种提高金属冲压模具机械性能的方法，在碳含量为0.30‑0.40%的钢水中添加质量分数为0.01‑0.03%的无机纳米多孔材料，该多孔材料粒径大小在20‑50纳米范围，显著提高模具的致密度和耐冷热疲劳性能，提高使用韧性和强度，改善了模具合金的综合物理机械性能，得到的冲压模具抗拉强度提高了40‑60%，冲击韧性提高35‑45%，延伸率提高10‑15%，本发明专利技术通过在合金液中添加无机纳米多孔材料，来提高模具的使用性能和寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种提高金属冲压模具机械性能的方法
本专利技术属于金属冲压模具的加工
，具体涉及一种提高金属冲压模具机械性能的方法。
技术介绍
冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具(俗称冷冲模)。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。在冲压模具中，使用了各种金属材料和非金属材料，主要有碳钢、合金钢、铸铁占、铸钢、硬质合金、低熔点合金、锌基合金、铝青铜、合成树脂、聚氨脂橡胶、塑料、层压桦木板等。制造模具的材料，要求具有高硬度、高强度、高耐磨性、适当的韧性、高淬透性和热处理不变形(或少变形)及淬火时不易开裂等性能。在现代工业中，金属冲压模具是工业发展的重要条件，产品的生产在的很多时候都是依赖于模具加工的，作为铸件生产的重要工具，模具机械性能不仅影响着铸件生产的质量，还对模具本身的使用寿命造成影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种提高金属冲压模具机械性能的方法，通过在合金液中添加无机纳米多孔材料，来提高模具的使用性能和寿命。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种提高金属冲压模具机械性能的方法，在碳含量为0.30-0.40%的钢水中添加质量分数为0.01-0.03%的无机纳米多孔材料，该多孔材料粒径大小在20-50纳米范围，在退火工序中，退火温度保持为700-800℃范围，维持4-5分钟，前1-2分钟以50-60℃/分钟的速度降温，然后以30-40℃/分钟的速度降温，最后空气冷却至100-120℃，进行抛光处理；所述无机纳米多孔材料按照重量份计由以下成分制成：氧化硅12-15份、氧化钛10-12份、氮化硅8-10份、氧化锆6-8份。作为对上述方案的进一步描述，所所述钢水中各成分元素含量按照质量百分比计为：铬占3.5-4.5%、锌占3.5-4.0%、铜占2.0-2.3%、镍占1.5-2.0%、锗占0.8-1.0%、锰占0.50-0.60%、钒占0.20-0.30%、硅占0.8-0.9%、碳占0.30-0.40%、硫占0.01-0.02%、磷占0.02-0.03%、剩余为铁和不可避免的杂质。作为对上述方案的进一步描述，所述的抛光处理中使用的抛光液按照重量份计由以下成分组成：稀硫酸18-20份、三聚磷酸钠10-13份、石蜡9-11份、油酸8-10份、乙醇胺7-9份、EDTA7-9份、聚丙烯酸钠6-8份、蒙脱石2-4份、钛白粉2-3份、活性炭1-2份、氧化锫0.2-0.3份、水180-200份。作为对上述方案的进一步描述，所述的稀硫酸质量浓度为1-2%。本专利技术相比现有技术具有以下优点：为了提高金属冲压模具的机械性能，本专利技术提供了一种提高金属冲压模具机械性能的方法，在碳含量为0.30-0.40%的钢水中添加质量分数为0.01-0.03%的无机纳米多孔材料，该多孔材料粒径大小在20-50纳米范围，显著提高模具的致密度和耐冷热疲劳性能，提高使用韧性和强度，改善了模具合金的综合物理机械性能，得到的冲压模具抗拉强度提高了40-60%，冲击韧性提高35-45%，延伸率提高10-15%，本专利技术通过在合金液中添加无机纳米多孔材料，来提高模具的使用性能和寿命。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1一种提高金属冲压模具机械性能的方法，在碳含量为0.30%的钢水中添加质量分数为0.01%的无机纳米多孔材料，该多孔材料粒径大小在20-50纳米范围，在退火工序中，退火温度保持为700-800℃范围，维持4分钟，前1分钟以50-60℃/分钟的速度降温，然后以30℃/分钟的速度降温，最后空气冷却至100℃，进行抛光处理；所述无机纳米多孔材料按照重量份计由以下成分制成：氧化硅12份、氧化钛10份、氮化硅8份、氧化锆6份。作为对上述方案的进一步描述，所所述钢水中各成分元素含量按照质量百分比计为：铬占3.5%、锌占3.5%、铜占2.0%、镍占1.5%、锗占0.8%、锰占0.50%、钒占0.20%、硅占0.8%、碳占0.30%、硫占0.01%、磷占0.02%、剩余为铁和不可避免的杂质。作为对上述方案的进一步描述，所述的抛光处理中使用的抛光液按照重量份计由以下成分组成：稀硫酸18份、三聚磷酸钠10份、石蜡9份、油酸8份、乙醇胺7份、EDTA7份、聚丙烯酸钠6份、蒙脱石2份、钛白粉2份、活性炭1份、氧化锫0.2份、水180份。作为对上述方案的进一步描述，所述的稀硫酸质量浓度为1%。实施例2一种提高金属冲压模具机械性能的方法，在碳含量为0.35%的钢水中添加质量分数为0.02%的无机纳米多孔材料，该多孔材料粒径大小在20-50纳米范围，在退火工序中，退火温度保持为700-800℃范围，维持4.5分钟，前1.5分钟以55℃/分钟的速度降温，然后以35℃/分钟的速度降温，最后空气冷却至110℃，进行抛光处理；所述无机纳米多孔材料按照重量份计由以下成分制成：氧化硅13份、氧化钛11份、氮化硅9份、氧化锆7份。作为对上述方案的进一步描述，所所述钢水中各成分元素含量按照质量百分比计为：铬占4.0%、锌占3.8%、铜占2.1%、镍占1.8%、锗占0.9%、锰占0.55%、钒占0.25%、硅占0.85%、碳占0.35%、硫占0.015%、磷占0.025%、剩余为铁和不可避免的杂质。作为对上述方案的进一步描述，所述的抛光处理中使用的抛光液按照重量份计由以下成分组成：稀硫酸19份、三聚磷酸钠12份、石蜡10份、油酸9份、乙醇胺8份、EDTA8份、聚丙烯酸钠7份、蒙脱石3份、钛白粉2.5份、活性炭1.5份、氧化锫0.25份、水190份。作为对上述方案的进一步描述，所述的稀硫酸质量浓度为1.5%。实施例3一种提高金属冲压模具机械性能的方法，在碳含量为0.40%的钢水中添加质量分数为0.03%的无机纳米多孔材料，该多孔材料粒径大小在20-50纳米范围，在退火工序中，退火温度保持为700-800℃范围，维持5分钟，前2分钟以60℃/分钟的速度降温，然后以40℃/分钟的速度降温，最后空气冷却至120℃，进行抛光处理；所述无机纳米多孔材料按照重量份计由以下成分制成：氧化硅15份、氧化钛12份、氮化硅10份、氧化锆8份。作为对上述方案的进一步描述，所所述钢水中各成分元素含量按照质量百分比计为：铬占4.5%、锌占4.0%、铜占2.3%、镍占2.0%、锗占1.0%、锰占0.60%、钒占0.30%、硅占0.9%、碳占0.40%、硫占0.02%、磷占0.03%、剩余为铁和不可避免的杂质。作为对上述方案的进一步描述，所述的抛光处理中使用的抛光液按照重量份计由以下成分组成：稀硫酸20份、三聚磷酸钠13份、石蜡11份、油酸10份、乙醇胺9份、EDTA9份、聚丙烯酸钠8份、蒙脱石4份、钛白粉3份、活性炭2份、氧化锫0.3份、水200份。作为对上述方案的进一步描述，所述的稀硫酸质量浓度为1-2%。对比例1与实施例1的区别仅在于，钢水含碳质量分数为0.60%，其余保持一致。对比例2与实施例2的区别仅在于，添加质量分数为0.05%的无机纳米多孔材料，其余保持一致。对比例3与实施例3的区别仅在于，无机纳米多孔材料为氧化硅和氧化钛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高金属冲压模具机械性能的方法，其特征在于，在碳含量为0.30‑0.40%的钢水中添加质量分数为0.01‑0.03%的无机纳米多孔材料，该多孔材料粒径大小在20‑50纳米范围，在退火工序中，退火温度保持为700‑800℃范围，维持4‑5分钟，前1‑2分钟以50‑60℃/分钟的速度降温，然后以30‑40℃/分钟的速度降温，最后空气冷却至100‑120℃，进行抛光处理；所述无机纳米多孔材料按照重量份计由以下成分制成：氧化硅12‑15份、氧化钛10‑12份、氮化硅8‑10份、氧化锆6‑8份。

【技术特征摘要】
1.一种提高金属冲压模具机械性能的方法，其特征在于，在碳含量为0.30-0.40%的钢水中添加质量分数为0.01-0.03%的无机纳米多孔材料，该多孔材料粒径大小在20-50纳米范围，在退火工序中，退火温度保持为700-800℃范围，维持4-5分钟，前1-2分钟以50-60℃/分钟的速度降温，然后以30-40℃/分钟的速度降温，最后空气冷却至100-120℃，进行抛光处理；所述无机纳米多孔材料按照重量份计由以下成分制成：氧化硅12-15份、氧化钛10-12份、氮化硅8-10份、氧化锆6-8份。2.如权利要求1所述一种提高金属冲压模具机械性能的方法，其特征在于，所所述钢水中各成分元素含量按照质量百分比计为：铬占3.5-4.5%、锌占3.5-4.0%、铜占2.0-2....

【专利技术属性】
技术研发人员：张莉，
申请(专利权)人：蚌埠市宏大制药机械有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34