镁铬耐火制品模具碳、硼复合渗处理工艺制造技术

一种适合于大批量工业生产的镁铬耐火制品模具碳、硼复合渗处理工艺，将模具进行渗碳处理，对模具再进行渗硼处理，模具装箱前对模具表面存在的杂物和氧化物进行打磨、抛光，并用酒精擦净、擦干；再装入渗硼箱，然后放于箱式电炉中渗硼处理。优点是，对于外形尺寸较大，５００～１０００毫米以上，且形状复杂的异形２０Ｃｒ镁铬耐火制品模具，经渗碳、渗硼复合处理后，其渗层深度为０．０８－０．１２ｍｍ，硬度为１３００－１５００ＨＶ，其耐磨性和耐用性均得到大幅度提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种模具热处理工艺，特别涉及一种镁铬耐火制 品模具碳、硼复合渗处理工艺。
技术介绍
热处理工艺有许多种，如渗碳、淬火、渗硼、渗氮处理工艺等 等，热处理工艺的选择主要根据部件的形状、结构及其技术要求来确定。目前，镁铬耐火制品模具多采用Q235、 20Cr材料制作， 并采用传统的热处理工艺，即渗碳后淬火处理。釆用这种工艺处 理的镁铬耐火制品模具由于表面硬度较低，硬度为58-62HRC，因 而其耐磨性、耐蚀性及耐热性均较差，在高压力摩擦压力机、高 硬度镁砂作用下，产生划痕裂纹和变形，使用寿命较短；镁砖仅 能压制3000块，铬砖仅能压制3500块，高铝砖仅能压制2500块， 而碳化硅砖仅能压制IOOO块，难以达到产量更高的要求。二十世 纪七十年代后期在标准件行业的冷镦模具、陶瓷模具及工作负荷 较低的易受急剧磨损的模具上采用了固体、液体和真空离子渗硼 处理工艺。但这种热处理工艺仅适用于实验室和小型^件的生产， 对于外形尺寸较大，500 1000毫米以上，且形状复杂的异形20Cr 镁铬耐火制品模具则不能用传统的渗硼热处理工艺进行处理，因 为渗硼层寧(0.08-0.12mm) 20Cr钢基体较软，淬火后只有280-300HB，经不住800-1000T压力机的打压，使模具的渗硼层破 裂，塌陷，造成制造成本很高的模具变形、断裂而报废；更无法 实现镁铬耐火制品大批量生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有镁铬耐火制品模具热处理工艺存 在的问题，提供一种适合于大批量工业生产的镁铬耐火制品模具 碳、硼复合渗处理工艺。本专利技术是这样实现的1、将模具进行渗碳处理，其加热温度 为920。C，保温8小时，然后箱冷，不淬火；使钢表面有1.0碳浓 度，渗层深度为1.5mm，模具在渗剂中冷却，防止氧化。2、对模具 再进行渗硼处理，模具装箱前对模具表面存在的杂物和氧化物进 行打磨、抛光，并用酒精擦净、擦干；再装入渗硼箱(用1Crl8Ni9Ti、 1Crl3不锈耐热钢制造)，模具在箱内间隔为20mm的间隙，并将 渗硼剂置于间隙中装实，盖箱盖并用耐火土密封；放于箱式电炉 中渗硼处理。该专利技术所使用的渗硼剂采用供硼剂7%，催渗剂10%，其余为 填充剂。箱式电炉中渗硼处理是这样进行的装好模具的渗硼箱放入温 度为800。C的箱式电炉内，加热保温2h然后加热到930°C，保温 10h后，炉内冷却到820。C-84(TC，打开渗硼箱模具单个淬火，淬 火介质为7-15%NaCl水溶液，复杂形状的模具在光亮油中(32号) 淬火冷却，其温度在IO(TC以下置于空气中冷却，模具冷却后再进行回火处理，回火温度200-220°C，保温时间4小时。本专利技术的优点是，对于外形尺寸较大，500 1000毫米以上， 且形状复杂的异形20Cr镁铬耐火制品模具，经渗碳、渗硼复合处 理后，其渗层深度为0.08-0.12mm，硬度为1300-1500HV，其耐磨 性和耐用性均得到提高。20Cr镁铬耐火制品模具处理前后的使用寿命见下表<table>table see original document page 5</column></row><table>其使用寿命比单一渗碳处理的模具，使用寿命提高2-5倍。 附图说明图1为碳、硼复合渗处理工艺曲线图； 具体实施例方式下面对本专利技术详细说明1、将模具进行渗碳处理，其加热温 度为920。C，保温8小时，然后箱冷，不淬火；使钢表面有1.0碳 浓度，渗层深度为1.5mm,渗碳层在渗剂中冷却,防止氧化。2、对模具再进行渗硼处理，模具装箱前对模具表面存在的杂物和氧化物进行打磨、抛光，并用酒精擦净、擦干；再装入渗硼箱(用 1Crl8Ni9Ti、 1Crl3不锈耐热钢制造)，模具在箱内间隔为20mm 的间隙，并将渗硼剂置于间隙中装实，盖箱盖并用耐火土密封； 放于箱式电炉中渗硼处理。该专利技术所使用的渗硼剂采用供硼剂7%，催渗剂10%，其余为填充剂。供硼剂采用密度为0.29-0.194的工业髙纯度硼铁粉,其质量份 数为B -0.24%^-12%，八1-2.18,(:-1.05, -0.07,8-0.07,其余为铁，其硼铁粉的生产厂为中国辽阳国际硼合金有限公司或中国锦州金属材 料研究所；催渗剂采用纯氟硼酸钾(KBF4),其纯度99.9%，不结块，产 地中国湖南、辽宁丹东；填充剂采用密度0.154%,经过充分焙烧的 绿色碳化硅(SiC),产地中国内蒙赤峰、山东。箱式电炉中渗硼处理是这样进行的装好模具的渗硼箱放入温 度为800。C的箱式电炉内，加热保温2h然后加热到930°C，保温 10h后炉内冷却到820。C-84(TC，打开渗硼箱模具单个淬火，淬火 介质为7-15。/。NaCl水溶液，复杂形状的模具在光亮油中(32号) 淬火冷却，其温度在IO(TC以下置于空气中冷却，模具冷却后再进 行g火处理，回火温度200-220°C，保温时间4小时。权利要求1、一种镁铬耐火制品模具碳、硼复合渗处理工艺，其特征在于，(1)、将模具进行渗碳处理，其加热温度为920℃，保温8小时，然后箱冷，不淬火；使模具表面有1.0碳浓度，渗层深度为1.5mm，模具在渗剂中冷却；(2)、对模具再进行渗硼处理，模具装箱前对模具表面存在的杂物和氧化物进行打磨、抛光，并用酒精擦净、擦干；再装入渗硼箱，模具在箱内间隔为20mm的间隙，并将渗硼剂置于间隙中装实，盖箱盖并用耐火土密封；放于箱式电炉中渗硼处理。2、 根据权利要求1所说的其所一种镁铬耐火制品模具碳、硼 复合渗处理工艺，其特征在于，所使用的渗硼剂采用供硼剂7%， 催渗剂10%，其余为填充剂。3、 根据权利要求1所说的其所一种镁铬耐火制品模具碳、硼 复合渗处理工艺，其特征在于，箱式电炉中渗硼处理是这样进行 的，装好模具的渗硼箱放入温度为800。C的箱式电炉内，加热保温 2h然后加热到930。C，保温10h后，炉内冷却到820°C-840°C，打 开渗硼箱模具单个淬火，淬火介质为7-15y。NaCl水溶液，复杂形 状的模具在光亮油中淬火冷却，其温度在IO(TC以下置于空气中冷 却，模具冷却后再进行回火处理，回火温度200-220。C，保温时间 4小时。全文摘要一种适合于大批量工业生产的镁铬耐火制品模具碳、硼复合渗处理工艺，将模具进行渗碳处理，对模具再进行渗硼处理，模具装箱前对模具表面存在的杂物和氧化物进行打磨、抛光，并用酒精擦净、擦干；再装入渗硼箱，然后放于箱式电炉中渗硼处理。优点是，对于外形尺寸较大，500～1000毫米以上，且形状复杂的异形20Cr镁铬耐火制品模具，经渗碳、渗硼复合处理后，其渗层深度为0.08-0.12mm，硬度为1300-1500HV，其耐磨性和耐用性均得到大幅度提高。文档编号C23C8/06GK101423925SQ20081022911公开日2009年5月6日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日专利技术者鑫 李, 李焕春 申请人:锦州北方耐火模具有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁铬耐火制品模具碳、硼复合渗处理工艺，其特征在于，（１）、将模具进行渗碳处理，其加热温度为９２０℃，保温８小时，然后箱冷，不淬火；使模具表面有１．０碳浓度，渗层深度为１．５ｍｍ，模具在渗剂中冷却；（２）、对模具再进行渗硼处理，模具装箱前对模具表面存在的杂物和氧化物进行打磨、抛光，并用酒精擦净、擦干；再装入渗硼箱，模具在箱内间隔为２０ｍｍ的间隙，并将渗硼剂置于间隙中装实，盖箱盖并用耐火土密封；放于箱式电炉中渗硼处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李焕春，李鑫，
申请(专利权)人：锦州北方耐火模具有限公司，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]