一种金属冲压模具的表面处理方法技术

本发明专利技术涉及冲压模具的表面处理技术领域，公开了一种金属冲压模具的表面处理方法，通过渗透处理，渗透液中含有硼化铁和氮化硅，能够显著提高模具的热疲劳寿命和抗热磨损性能，然后经过热处理以及表面强化处理，将不同的表面处理方法用于模具，不仅可以发挥各种表面处理的技术优点，还能够显示出组合使用的突出效果，本发明专利技术通过复合处理技术来改变模具表面形态、化学成分、组织结构和应力状态，来提高模具的使用性能和寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种金属冲压模具的表面处理方法
本专利技术属于冲压模具的表面处理
，具体涉及一种金属冲压模具的表面处理方法。
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，模具的工作性能影响着铸件的使用与质量，现有的冲压模具加工工艺都在结构材质上采用最优的技术方案，但是却忽略了表面处理的重要性导致现有的模具使用寿命较短，养护起来费力的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种金属冲压模具的表面处理方法，通过复合处理技术来改变模具表面形态、化学成分、组织结构和应力状态，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：一种金属冲压模具的表面处理方法，包括以下步骤：（1）将冲压模具加热至500-600℃后，立即浸没在温度为50-60℃的混合渗透液中，该混合渗透液中硼化铁含量为0.15-0.20克/千克，氮化硅含量为0.20-0.30克/千克，氯化钠浓度为0.5-0.8克/千克，浸泡时长为30-40分钟，浸泡过程中使用振动器不断振动混合渗透液；（2）将渗透处理后的模具取出，在70-90℃下烘干，放入加热炉中加热至450-550℃，保温3-4小时，保温后的模具经过2次低温回火处理，第一次处理时间为5-10秒钟，将钢坯温度迅速降低至300-350℃，再经过传送至低温箱式加热炉中，设定箱内温度为260-280℃，停滞1-3分钟后移出，空气冷却至室温即可；（3）将热处理后的模具使用碱性清洗剂清洗后进行酸蚀，使用的酸蚀液按照质量百分比计含有：油酸占6-8%、浓硫酸占4-5%、磷酸占5-7%、硬脂酸占2-3%、石墨粉占1.5-2.5%、六偏磷酸钠占1.0-1.5%、磷酸氢二钠占0.5-1.0%、硼酸占0.2-0.4%、剩余为水。作为对上述方案的进一步描述，所述的硼化铁粒径大小在0.2-0.3微米范围，是将硼与铁按照摩尔比为1:1的比例混合均匀，在氩气氛围下，在1200-1300℃高温下共热制备得到的。作为对上述方案的进一步描述，所述的碱性清洗液按照质量百分比计含有以下成分：石墨粉占7-9%、氢氧化钾占5-6%、碳酸钠占4-6%、磷酸钠占3-4%、氢氧化钠占1-3%、其余为水。作为对上述方案的进一步描述，所述浓硫酸的质量浓度为80-85%。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使用性能和寿命，本专利技术提供了一种金属冲压模具的表面处理方法，通过渗透处理，渗透液中含有硼化铁和氮化硅，能够显著提高模具的热疲劳寿命和抗热磨损性能，然后经过热处理以及表面强化处理，将不同的表面处理方法用于模具，不仅可以发挥各种表面处理的技术优点，还能够显示出组合使用的突出效果，通过复合处理技术来改变模具表面形态、化学成分、组织结构和应力状态，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1一种金属冲压模具的表面处理方法，包括以下步骤：（1）将冲压模具加热至500℃后，立即浸没在温度为50℃的混合渗透液中，该混合渗透液中硼化铁含量为0.15克/千克，氮化硅含量为0.20克/千克，氯化钠浓度为0.5克/千克，浸泡时长为30分钟，浸泡过程中使用振动器不断振动混合渗透液；（2）将渗透处理后的模具取出，在70℃下烘干，放入加热炉中加热至450℃，保温3小时，保温后的模具经过2次低温回火处理，第一次处理时间为5秒钟，将钢坯温度迅速降低至300℃，再经过传送至低温箱式加热炉中，设定箱内温度为260℃，停滞1分钟后移出，空气冷却至室温即可；（3）将热处理后的模具使用碱性清洗剂清洗后进行酸蚀，使用的酸蚀液按照质量百分比计含有：油酸占6%、浓硫酸占4%、磷酸占5%、硬脂酸占2%、石墨粉占1.5%、六偏磷酸钠占1.0%、磷酸氢二钠占0.5%、硼酸占0.2%、剩余为水。作为对上述方案的进一步描述，所述的硼化铁粒径大小在0.2-0.3微米范围，是将硼与铁按照摩尔比为1:1的比例混合均匀，在氩气氛围下，在1200℃高温下共热制备得到的。作为对上述方案的进一步描述，所述的碱性清洗液按照质量百分比计含有以下成分：石墨粉占7%、氢氧化钾占5%、碳酸钠占4%、磷酸钠占3%、氢氧化钠占1%、其余为水。作为对上述方案的进一步描述，所述浓硫酸的质量浓度为80%。实施例2一种金属冲压模具的表面处理方法，包括以下步骤：（1）将冲压模具加热至550℃后，立即浸没在温度为55℃的混合渗透液中，该混合渗透液中硼化铁含量为0.18克/千克，氮化硅含量为0.25克/千克，氯化钠浓度为0.6克/千克，浸泡时长为35分钟，浸泡过程中使用振动器不断振动混合渗透液；（2）将渗透处理后的模具取出，在80℃下烘干，放入加热炉中加热至500℃，保温3.5小时，保温后的模具经过2次低温回火处理，第一次处理时间为8秒钟，将钢坯温度迅速降低至320℃，再经过传送至低温箱式加热炉中，设定箱内温度为270℃，停滞2分钟后移出，空气冷却至室温即可；（3）将热处理后的模具使用碱性清洗剂清洗后进行酸蚀，使用的酸蚀液按照质量百分比计含有：油酸占7%、浓硫酸占4.5%、磷酸占6%、硬脂酸占2.5%、石墨粉占2.0%、六偏磷酸钠占1.3%、磷酸氢二钠占0.8%、硼酸占0.3%、剩余为水。作为对上述方案的进一步描述，所述的硼化铁粒径大小在0.2-0.3微米范围，是将硼与铁按照摩尔比为1:1的比例混合均匀，在氩气氛围下，在1250℃高温下共热制备得到的。作为对上述方案的进一步描述，所述的碱性清洗液按照质量百分比计含有以下成分：石墨粉占8%、氢氧化钾占5.5%、碳酸钠占5%、磷酸钠占3.5%、氢氧化钠占2%、其余为水。作为对上述方案的进一步描述，所述浓硫酸的质量浓度为83%。实施例3一种金属冲压模具的表面处理方法，包括以下步骤：（1）将冲压模具加热至600℃后，立即浸没在温度为60℃的混合渗透液中，该混合渗透液中硼化铁含量为0.20克/千克，氮化硅含量为0.30克/千克，氯化钠浓度为0.8克/千克，浸泡时长为40分钟，浸泡过程中使用振动器不断振动混合渗透液；（2）将渗透处理后的模具取出，在90℃下烘干，放入加热炉中加热至550℃，保温4小时，保温后的模具经过2次低温回火处理，第一次处理时间为10秒钟，将钢坯温度迅速降低至350℃，再经过传送至低温箱式加热炉中，设定箱内温度为280℃，停滞3分钟后移出，空气冷却至室温即可；（3）将热处理后的模具使用碱性清洗剂清洗后进行酸蚀，使用的酸蚀液按照质量百分比计含有：油酸占8%、浓硫酸占5%、磷酸占7%、硬脂酸占3%、石墨粉占2.5%、六本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属冲压模具的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将冲压模具加热至500‑600℃后，立即浸没在温度为50‑60℃的混合渗透液中，该混合渗透液中硼化铁含量为0.15‑0.20克/千克，氮化硅含量为0.20‑0.30克/千克，氯化钠浓度为0.5‑0.8克/千克，浸泡时长为30‑40分钟，浸泡过程中使用振动器不断振动混合渗透液；（2）将渗透处理后的模具取出，在70‑90℃下烘干，放入加热炉中加热至450‑550℃，保温3‑4小时，保温后的模具经过2次低温回火处理，第一次处理时间为5‑10秒钟，将钢坯温度迅速降低至300‑350℃，再经过传送至低温箱式加热炉中，设定箱内温度为260‑280℃，停滞1‑3分钟后移出，空气冷却至室温即可；（3）将热处理后的模具使用碱性清洗剂清洗后进行酸蚀，使用的酸蚀液按照质量百分比计含有：油酸占6‑8%、浓硫酸占4‑5%、磷酸占5‑7%、硬脂酸占2‑3%、石墨粉占1.5‑2.5%、六偏磷酸钠占1.0‑1.5%、磷酸氢二钠占0.5‑1.0%、硼酸占0.2‑0.4%、剩余为水。

【技术特征摘要】
1.一种金属冲压模具的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将冲压模具加热至500-600℃后，立即浸没在温度为50-60℃的混合渗透液中，该混合渗透液中硼化铁含量为0.15-0.20克/千克，氮化硅含量为0.20-0.30克/千克，氯化钠浓度为0.5-0.8克/千克，浸泡时长为30-40分钟，浸泡过程中使用振动器不断振动混合渗透液；（2）将渗透处理后的模具取出，在70-90℃下烘干，放入加热炉中加热至450-550℃，保温3-4小时，保温后的模具经过2次低温回火处理，第一次处理时间为5-10秒钟，将钢坯温度迅速降低至300-350℃，再经过传送至低温箱式加热炉中，设定箱内温度为260-280℃，停滞1-3分钟后移出，空气冷却至室温即可；（3）将热处理后的模具使用碱性清洗剂清洗后进行酸蚀，使用的酸蚀液按照质量...

【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