專利名稱：一種壓鑄模的熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓鑄模的熱處理方法。
背景技術(shù)：
壓鑄模由于型腔形狀復(fù)雜、加工難度大、制造周期長、模具性能要求高，而且壓鑄模總是在型腔形狀接近完成或接近設(shè)計(jì)公差的情況下進(jìn)行熱處理，因而采取有效的熱處理技術(shù)來保證壓鑄模的質(zhì)量、防止壓鑄模的變形就顯得相當(dāng)重要。
壓鑄模的應(yīng)用越來越多，H13鋼是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣的壓鑄模用鋼。目前，H13剛的氣淬方式是在奧氏體化溫度保溫結(jié)束時(shí)，通過調(diào)節(jié)氣體壓力和流速進(jìn)行快速冷卻，直到淬火結(jié)束，這樣容易導(dǎo)致較大的變形，使壓鑄模內(nèi)應(yīng)力過大。當(dāng)壓鑄模受高溫液體反復(fù)沖擊和巨大壓鑄力作用，容易出現(xiàn)龜裂，并逐步擴(kuò)展或在一定壓鑄次數(shù)之后出現(xiàn)點(diǎn)蝕與剝落，甚至壓陷，從而提前失效。因此，目前壓鑄模的使用壽命相當(dāng)短。發(fā)明內(nèi)容·
本發(fā)明提供了一種壓鑄模的熱處理方法，能夠延長壓鑄模的使用鑄命。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
—種壓鑄模的熱處理方法,壓鑄模材質(zhì)為H13剛,壓鑄模用于生產(chǎn)銅合金水龍頭， 它包括以下步驟
百。
一較佳實(shí)施例之中氮碳共滲階段，甲醇占50%，NH3占50%，爐內(nèi)溫度570°C，反應(yīng)4. 5小時(shí)。
一較佳實(shí)施例之中氮碳共滲化合物層深9-10 μ m。
一較佳實(shí)施例之中氮碳共滲化合物擴(kuò)散層深O. 2-0. 3mm。
一較佳實(shí)施例之中壓鑄模表面硬度1100HV0. I。
一較佳實(shí)施例之中淬火階段的步驟a)中分級加熱為以160°C /h_200°C /h升溫到 620°C -650°C，保溫 40-90 分鐘；接著以 160°C /h-200°C /h 升溫到 820°C -850°C，保溫40-60分鐘；接著升溫到1010°C -1050°C，保溫(15+材料厚度/2)分鐘。
一較佳實(shí)施例之中淬火階段的步驟a)中分級加熱為以200°C/h升溫到620°C，A、淬火階段a)將壓鑄模置于真空高壓氣淬爐進(jìn)行分級加熱和保溫；b)向真空高壓氣淬爐充入N2將壓鑄模冷卻到470°C_550°C，保溫25-40分鐘；c)將壓鑄模冷卻到95°C_115°C，轉(zhuǎn)入回火爐；B、回火階段C、氮碳共滲階段將壓鑄模置于真空爐內(nèi)，爐內(nèi)溫度550°C -600°C，充入甲醇和NH3,反應(yīng)4_6小時(shí)。 一較佳實(shí)施例之中甲醇占40% -60%，NH3占40% -60%,甲醇和NH3總數(shù)為百分CN 102925903 A書明說2/3頁保溫50分鐘；接著以165°C /h升溫到820°C，保溫45分鐘；接著升溫到1030°C，保溫(15+ 材料厚度/2)分鐘。
一較佳實(shí)施例之中回火階段結(jié)束時(shí)壓鑄模表面硬度為46-48HRC。
一較佳實(shí)施例之中淬火階段，真空高壓氣淬爐的壓強(qiáng)為O. 6MPa-0. 8MPa。
本技術(shù)方案與背景技術(shù)相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn)
壓鑄模冷卻到470°C -550°C，在這一溫度區(qū)域過冷馬氏體十分穩(wěn)定，較長時(shí)間保溫不發(fā)生相變，保溫25-40分鐘，縮小壓鑄模內(nèi)部與外部溫度差，減小熱應(yīng)力和相變應(yīng)力， 以達(dá)到減小變形、提高壓鑄模強(qiáng)度的目的；壓鑄模置于真空爐內(nèi)氮碳共滲，提高了壓鑄模表面的耐磨性和抗疲勞性能，保證壓鑄模長期使用不龜裂、不剝落。因此，本發(fā)明的壓鑄模的熱處理方法具有延長壓鑄模的使用鑄命的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的一種壓鑄模的熱處理方法，是用于對材質(zhì)為H13剛的壓鑄模進(jìn)行熱處理，從而提高壓鑄模的使用壽命。所述壓鑄模用于生產(chǎn)銅合金水龍頭。
實(shí)施例一
壓鑄模的熱處理方法，它包括以下步驟
A、淬火階段
a)將壓鑄模置于壓強(qiáng)為O. 6MPa的真空高壓氣淬爐進(jìn)行分級加熱和保溫；
具體的以160°C /h升溫到620°C，保溫40分鐘；接著以160°C /h升溫到820°C， 保溫40分鐘；接著升溫到1010°C，保溫(15+材料厚度/2)分鐘，S卩如果模具材料厚度是 Dmm，保溫時(shí)間為(15+D/2)分鐘。
b)向真空高壓氣淬爐充入N2將壓鑄模冷卻到470°C，保溫25分鐘；
c)將壓鑄模冷卻到95 °C，轉(zhuǎn)入回火爐；
B、回火階段
回火溫度580°C，回火后壓鑄模表面硬度約為50-52HRC。
C、氮碳共滲階段
將壓鑄模置于真空爐內(nèi)，爐內(nèi)溫度550°C，充入40%甲醇和60% NH3，反應(yīng)4小時(shí)。 氮碳共滲化合物層深約9-10 μ m。氮碳共滲化合物擴(kuò)散層深約O. 2-0. 3mm。壓鑄模表面硬度為 1100HV0. I。
實(shí)施例二
壓鑄模的熱處理方法，它包括以下步驟
A、淬火階段
a)將壓鑄模置于壓強(qiáng)為O. SMPa的真空高壓氣淬爐進(jìn)行分級加熱和保溫；
具體的以200°C /h升溫到650°C，保溫90分鐘；接著以200°C /h升溫到850°C， 保溫60分鐘；接著升溫到1050°C，保溫(15+材料厚度/2)分鐘，S卩如果模具材料厚度是 Dmm，保溫時(shí)間為(15+D/2)分鐘。
b)向真空高壓氣淬爐充入N2將壓鑄模冷卻到550°C，保溫40分鐘；
c)將壓鑄模冷卻到115°C，轉(zhuǎn)入回火爐；
B、回火階段4
回火溫度630°C，回火后壓鑄模表面硬度約為41-43HRC。
C、氮碳共滲階段
將壓鑄模置于真空爐內(nèi)，爐內(nèi)溫度550°C，充入60%甲醇和40% NH3,反應(yīng)6小時(shí)。 氮碳共滲化合物層深約9-10 μ m。氮碳共滲化合物擴(kuò)散層深約O. 2-0. 3mm。壓鑄模表面硬度為 1100HV0. I。
實(shí)施例三
壓鑄模的熱處理方法，它包括以下步驟
A、淬火階段
a)將壓鑄模置于壓強(qiáng)為O. 6MPa的真空高壓氣淬爐進(jìn)行分級加熱和保溫；
具體的以200°C /h升溫到620°C，保溫50分鐘；接著以165°C /h升溫到820°C， 保溫45分鐘；接著升溫到1030°C，保溫(15+材料厚度/2)分鐘，即如果模具材料厚度是 Dmm，保溫時(shí)間為(15+D/2)分鐘。
b)向真空高壓氣淬爐充入N2將壓鑄模冷卻到500°C，保溫30分鐘；
c)將壓鑄模冷卻到100°C，轉(zhuǎn)入回火爐；
B、回火階段
回火溫度600°C，回火后壓鑄模表面硬度約為46-48HRC。
C、氮碳共滲階段
將壓鑄模置于真空爐內(nèi)，爐內(nèi)溫度570°C，充入50%甲醇和50% NH3，反應(yīng)4. 5小時(shí)。氮碳共滲化合物層深約9-10 μ m。氮碳共滲化合物擴(kuò)散層深約O. 2-0. 3mm。壓鑄模表面硬度為1100HV0. I。
采用本發(fā)明的熱處理方法對壓鑄模進(jìn)行熱處理，能夠使壓鑄模的壽命達(dá)到15-20 萬次，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)水平的10萬次。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種壓鑄模的熱處理方法，壓鑄模材質(zhì)為H13剛,壓鑄模用于生產(chǎn)銅合金水龍頭,其特征在于，它包括以下步驟 A、淬火階段 a)將壓鑄模置于真空高壓氣淬爐進(jìn)行分級加熱和保溫； b)向真空高壓氣淬爐充入N2將壓鑄模冷卻到470°C_550°C，保溫25-40分鐘； c)將壓鑄模冷卻到95°C_115°C，轉(zhuǎn)入回火爐； B、回火階段 C、氮碳共滲階段 將壓鑄模置于真空爐內(nèi)，爐內(nèi)溫度550°C _600°C，充入甲醇和NH3，反應(yīng)4_6小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種壓鑄模的熱處理方法，其特征在于甲醇占40%-60%,NH3占40% -60%，甲醇和NH3總數(shù)為百分百。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓鑄模的熱處理方法，其特征在于氮碳共滲階段，甲醇占50%，NH3占50%，爐內(nèi)溫度570°C，反應(yīng)4. 5小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種壓鑄模的熱處理方法，其特征在于氮碳共滲化合物層深 9-10 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種壓鑄模的熱處理方法，其特征在于氮碳共滲化合物擴(kuò)散層深 O. 2-0. 3mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種壓鑄模的熱處理方法，其特征在于壓鑄模表面硬度1100HV0. I。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的一種壓鑄模的熱處理方法，其特征在于淬火階段的步驟a)中分級加熱為以160°C /h-200°C /h升溫到620°C _650°C，保溫40-90分鐘；接著以160°C /h-200 °C /h升溫到820°C _850°C，保溫40-60分鐘；接著升溫到IOlO0C -1050°C，保溫(15+材料厚度/2)分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種壓鑄模的熱處理方法，其特征在于淬火階段的步驟a)中分級加熱為以200°C /h升溫到620°C，保溫50分鐘；接著以165°C /h升溫到820°C，保溫45分鐘；接著升溫到1030°C，保溫(15+材料厚度/2)分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種壓鑄模的熱處理方法，其特征在于回火階段結(jié)束時(shí)壓鑄模表面硬度為46-48HRC。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種壓鑄模的熱處理方法，其特征在于淬火階段，真空高壓氣淬爐的壓強(qiáng)為O. 6MPa-0. 8MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓鑄模的熱處理方法。所述壓鑄模的熱處理方法，壓鑄模材質(zhì)為H13剛，壓鑄模用于生產(chǎn)銅合金水龍頭，它包括以下步驟A、淬火階段;a)將壓鑄模置于真空高壓氣淬爐進(jìn)行分級加熱和保溫；b)向真空高壓氣淬爐充入N2將壓鑄模冷卻到470℃-550℃，保溫25-40分鐘；c)將壓鑄模冷卻到95℃-115℃，轉(zhuǎn)入回火爐；B、回火階段;C、氮碳共滲階段;將壓鑄模置于真空爐內(nèi)，爐內(nèi)溫度550℃-600℃，充入甲醇和NH3，反應(yīng)4-6小時(shí)。壓鑄模冷卻到470℃-550℃，保溫25-40分鐘，減小熱應(yīng)力和相變應(yīng)力；壓鑄模置于真空爐內(nèi)氮碳共滲，提高了壓鑄模表面的耐磨性和抗疲勞性能。
文檔編號C23F17/00GK102925903SQ201210366288
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者張雪梅, 胡大維, 胡敬華 申請人:廈門真岡熱處理有限公司