一种冲棒模具材料热处理方法技术

本发明专利技术涉及模具材料技术领域，且公开了冲棒模具材料热处理方法，包括以下步骤：预热处理：将冲棒模具坯料放置于真空热处理炉内，将该炉温升温并控制在830℃‑870℃，保温4‑8小时；将模块从炉内取出，通过急风速冷，使模块温度冷却到700～750℃，保温7‑9h，最后将该真空热处理炉冷却至室温；渗碳：将加工后的冲棒模具坯料放入可控气氛热处理炉中，经过清洗烘干后在500～550℃温度下预热，然后进入预渗碳阶段升温至840～880℃保温，接着第二次升温至900～930℃反应，反应结束后进行降温，并保温；淬火：将加工后的冲棒模具坯料放入热处理炉内，将该炉温升温至1100℃‑1200℃，将冲棒模具坯料投入淬火油中淬火；回火：将冲棒模具坯料放置于热处理炉内。

【技术实现步骤摘要】
一种冲棒模具材料热处理方法
本专利技术涉及材料热处理
，具体为一种冲棒模具材料热处理方法。
技术介绍
高铬冲棒模具材料的热处理是模具性能和寿命的关键。现阶段高铬冲棒模具材料是具有高的耐磨性、淬透性、微变形、高热稳定性、高抗弯强度,仅次于高速钢,是冲模、冷镦模等的重要材料,其消耗量在模具钢中居首位。该材料虽然强度、硬度高,耐磨性好,但其韧度较差,对热加工工艺和热处理工艺要求较高,处理工艺不当,很容易造成模具的过早失效。由于Cr的大量存在,模具钢液结晶时析出的大量共晶碳化物，主要是硬度很高的铬铁复合碳化物(Fe,Cr)7C3极为稳定,常规热处理无法细化,即使经压延后,在较大规格钢材中,仍保留明显的带状或网状碳化物,碳化物分布不均匀,而带状或网状碳化物区是一个脆性区,其塑性、韧度差,不能承受大的冲击力,裂纹很容易在这里萌生与扩展,往往成为裂纹产生的主要原因。较大的碳化物周围常常有空洞、位错等缺陷汇聚,在交变负荷的作用下,这些缺陷进一步聚集和扩展便可萌生疲劳裂纹。经检索：中国专利CN104789743A公开了一种冲棒模具材料热处理方法，涉及热处理
，步骤为将高铬冲棒模具坯料放置于热处理炉内，将该炉升温至820℃-860℃，保温3-6h；然后降温至710℃-760℃，保温6-8h，最后将该炉冷却至室温；淬火热处理：将预处理后的高铬冲棒模具坯料放置于热处理炉内，将该炉升温至1050℃-1100°C，保温20min，然后投入水中淬火；回火热处理：将淬火后的高铬冲棒模具坯料放置于热处理炉内，将该炉升温至150℃-220℃，保温1-3h，然后将该炉冷却至室温，与现有技术相比，本专利技术可提高高铬冲棒模具材料塑性、韧度和疲劳寿命；降低热处理工艺成本，对环境无毒、无污染，适于汽车冲模具的加工。但是该方法生产的冲棒模具材料，虽然能够提高材料塑性和韧度，但是其塑性高导致材料强度低，极易损坏变形，且并未对冲棒模具材料进行渗碳处理，导致冲棒模具材料表面的硬度、耐磨性和接触疲劳和弯曲疲劳强度等性能较差，进而导致材料使用寿命短。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种冲棒模具材料热处理方法，解决了钛钼玻璃模具通常生产玻璃瓶80万次左右，满足不了客户的需求，而且不易抛光而提升光洁度，需要改良和钼、钒、钛等强碳化物合金元素的增加容易使材料韧性下降导致热疲劳失效而无法进一步提高使用寿命等情况的问题。本专利技术提供如下技术方案：一种冲棒模具材料热处理方法，包括以下步骤：预热处理：将冲棒模具坯料放置于真空热处理炉内，将该炉温升温并控制在830℃-870℃，保温4-8小时；将模块从炉内取出，通过急风速冷，使模块温度冷却到700～750℃，保温7-9h，最后将该真空热处理炉冷却至室温；渗碳：将加工后的冲棒模具坯料放入可控气氛热处理炉中，经过清洗烘干后在500～550℃温度下预热，然后进入预渗碳阶段升温至840～880℃保温，接着第二次升温至900～930℃反应，炉气压力控制在200～500Pa，反应结束后进行降温，并保温；淬火：将加工后的冲棒模具坯料放入热处理炉内，将该炉温升温至1100℃-1200℃，保温20分钟，然后将冲棒模具坯料投入淬火油中淬火；回火：将冲棒模具坯料放置于热处理炉内，将该炉升温至140℃～200℃，保温2～4小时，然后将该炉冷却至室温；抛丸清理。优选的，所述步骤(1)中需通入保护气氛，保护气氛的通入量为：4.6～5×炉子体积/小时优选的，所述保护气氛为甲醇、氮气或氩气中的一种。优选的，所述步骤(2)中第二次升温过程分为强渗阶段和扩散阶段，强渗阶段的温度控制在900～910℃，扩散阶段的温度控制在860～880℃，所述强渗阶段的渗碳时间为220～260min，所述扩散阶段的扩散时间为40～70min。优选的，所述步骤(4)中的热处理炉为真空回火炉。有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种耐用性好的铌钛合金模具材料和应用，具备以下有益效果：该冲棒模具材料热处理方法，由于采用步骤(1)的预处理方式，可得到材料的退火奥氏体，提高材料塑性和韧度，步骤(4)的回火热处理方式可得到珠光体结构，可提高疲劳寿命，减少了工件的加工余量，提高了材料的利用率，热处理硬度的均匀性提高，缩短了生产周期，劳动成本有了明显的降低。该冲棒模具材料热处理方法，由于采用步骤(2)渗碳，可以使冲棒模具材料表面获得高硬度、高耐磨性和高接触疲劳、弯曲疲劳强度，而心部仍保持低碳钢良好的韧性和塑性，在渗碳过程中增加有预加热和预渗碳工艺，使冲棒模具材料内外温度一致，又不破坏内部晶体机构，进而为下一步的升温奠定基础，缩短加热时间，减少能耗；通过控制渗碳过程中的温度以及渗碳时间，以获得平缓的碳浓度分布，减小由于渗碳热处理导致的应力，有效提高冲棒模具材料表面的力学性能和耐磨性能；由于在步骤(3)中采用淬火油淬火，可以使冲棒模具材料的外表面光亮性佳，能较好地保持无氧化加热条件下工件表面的光亮性，油消耗小，工件清洁，具有良好的冷却性能，防锈性，淬火后零件表面光洁，保证淬火材料所需的表面硬度和特定的金相组织，同时也具有良好的热氧化安定性，能保持长期稳定的光亮性和极佳的冷却特性，具有很长的使用寿命。具体实施方式下面将结合本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种冲棒模具材料热处理方法，包括以下步骤：(1)预热处理：将冲棒模具坯料放置于真空热处理炉内，将该炉温升温并控制在830℃，保温4小时；将模块从炉内取出，通过急风速冷，使模块温度冷却到700C，保温7h，最后将该真空热处理炉冷却至室温；(2)渗碳：将加工后的冲棒模具坯料放入可控气氛热处理炉中，经过清洗烘干后在500C温度下预热，然后进入预渗碳阶段升温至840C保温，接着第二次升温至900℃反应，炉气压力控制在200Pa，反应结束后进行降温，并保温；(3)淬火：将加工后的冲棒模具坯料放入热处理炉内，将该炉温升温至1150℃，保温20分钟，然后将冲棒模具坯料投入淬火油中淬火；(4)回火：将冲棒模具坯料放置于热处理炉内，将该炉升温至170℃，保温3小时，然后将该炉冷却至室温；(5)抛丸清理。进一步的，所述步骤(1)中需通入保护气氛，保护气氛的通入量为：4.8×炉子体积/小时进一步的，所述保护气氛为甲醇、氮气或氩气中的一种。进一步的，所述步骤(2)中第二次升温过程分为强渗阶段和扩散阶段，强渗阶段的温度控制在905℃，扩散阶段的温度控制在870℃，所述强渗阶段的渗碳时间为240min，所述扩散阶段的扩散时间为55min。进一步的，所述步骤(4)中的热处理炉为真空回火炉。实施例2：一种冲棒模具材料热处理方法，包括以下步骤：...

【技术保护点】
1.一种冲棒模具材料热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)预热处理：将冲棒模具坯料放置于真空热处理炉内，将该炉温升温并控制在830℃-870℃，保温4-8小时；将模块从炉内取出，通过急风速冷，使模块温度冷却到700～750℃，保温7-9h，最后将该真空热处理炉冷却至室温；/n(2)渗碳：将加工后的冲棒模具坯料放入可控气氛热处理炉中，经过清洗烘干后在500～550℃温度下预热，然后进入预渗碳阶段升温至840～880℃保温，接着第二次升温至900～930℃反应，炉气压力控制在200～500Pa，反应结束后进行降温，并保温；/n(3)淬火：将加工后的冲棒模具坯料放入热处理炉内，将该炉温升温至1100℃-1200℃，保温20分钟，然后将冲棒模具坯料投入淬火油中淬火；/n(4)回火：将冲棒模具坯料放置于热处理炉内，将该炉升温至140℃～200℃，保温2～4小时，然后将该炉冷却至室温；/n(5)抛丸清理。/n

【技术特征摘要】
1.一种冲棒模具材料热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预热处理：将冲棒模具坯料放置于真空热处理炉内，将该炉温升温并控制在830℃-870℃，保温4-8小时；将模块从炉内取出，通过急风速冷，使模块温度冷却到700～750℃，保温7-9h，最后将该真空热处理炉冷却至室温；
(2)渗碳：将加工后的冲棒模具坯料放入可控气氛热处理炉中，经过清洗烘干后在500～550℃温度下预热，然后进入预渗碳阶段升温至840～880℃保温，接着第二次升温至900～930℃反应，炉气压力控制在200～500Pa，反应结束后进行降温，并保温；
(3)淬火：将加工后的冲棒模具坯料放入热处理炉内，将该炉温升温至1100℃-1200℃，保温20分钟，然后将冲棒模具坯料投入淬火油中淬火；
(4)回火：将冲棒模具坯料放置于热处理炉内，将该炉升温至140℃～200℃，保温2～4...

【专利技术属性】
技术研发人员：严冬祥，
申请(专利权)人：安庆牛力模具股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34