本发明专利技术涉及一种铝合金挤压模具的热处理工艺，它包括机加工、渗硼、淬火、回火、清洗和软氮化步骤：先对铝合金挤压模具材料进行加工；然后对铝合金挤压模具表面进行去污处理，去污处理后将铝合金挤压模具置于具盖的不锈钢容器内，不锈钢容器的内侧与铝合金挤压模具的外侧之间填充有渗硼粉，不锈钢容器的盖体与本体之间耐火泥密封，最后将不锈钢容器放入炉内升温至900℃下保温2‑4小时，随后随炉冷却至室温，取出模具；接着将模具进行热处理，真空淬火加三次回火，然后油污清洗；最后将清洗后的铝合金挤压模具置于氮化炉中进行软氮化处理；该工艺提高了铝合金挤压模具的抗热熔损性、抗粘着性等性能。
【技术实现步骤摘要】
一种铝合金挤压模具的热处理工艺
本专利技术属于金属表面化学处理
，具体涉及一种铝合金挤压模具的热处理工艺。
技术介绍
随着社会的迅猛发展，现代工业的生产规模在不断扩大，对模具的需求量越来越来多，质量的要求也愈来愈高。铝合金挤压模具在服役过程中反复地与高温状态的合金接触，在周期性的交变热应力作用下，模具材料尤其是表层的组织性能逐步发生演变，最终导致失效。热熔损是铝合金挤压模具很重要的原因。为了改善模具的使用性能，提高模具的寿命，引入了表面处理技术。表面处理技术是主要是通过施加各种覆盖或者采用机械、物理、化学等方法来改变材料表面形貌、化学成分、相组成、微观结构、缺陷状态或应力状态，从而提高材料抵御环境作用的能力。与渗氮、渗硼等表面处理工艺相比，表面氧化处理对铝合金挤压模具热循环过程中的应力变化的影响较小，并且氧化工艺经济有效，对模具表面进行氧化时，模具尺寸限制较小，可以显著提高铝合金挤压模具的抗铝热熔损性能。前人工作多是在氧化性气氛下直接对材料进行氧化，使其表面生成一层具有保护作用的Fe3O4薄膜，该氧化过程贯穿于从升温到保温的所有阶段，氧化过程具有不可控性。揭晓华等人运用静态等温氧化法研究了5CrNiMo挤压模具钢在440℃~680℃范围内的高温氧化特性，研究发现5CrNiMo挤压模具钢在460℃以下加热时，氧化速率较低；而在590℃以上加热时，由于出现FeO而使氧化速率剧增，并且有氧化膜开裂现象，但没有对氧气浓度对5CrNiMo挤压模具钢氧化膜的影响进行研究。闵永安等人运用蒸汽氧化处理的方法提高了H13挤压模具钢的动态抗热熔损性能，但几乎没有提高其静态抗热熔损性能。对于将低压（半真空）氧化应用于铝合金挤压模具上的研究还很少。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足而提供了一种铝合金挤压模具的热处理工艺，该工艺提高了铝合金挤压模具的抗热熔损性、抗粘着性等性能。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种铝合金挤压模具的热处理工艺，它包括机加工、渗硼、淬火、回火、清洗和软氮化步骤：（1）加工：对铝合金挤压模具材料进行粗车加工，完成工艺孔、销钉孔、丝锥、螺栓孔的加工，得到模具坯料；接着对模具坯料进行调质热处理；然后进行上模、下模装配，完成止口和定位销的配合，最后用紧固螺栓拧紧；对配合后的模具进行定位基准孔的加工，孔的表面粗糙度应高于Ra0.8；上模模芯采用镶嵌焊接的方式加工，模芯芯杆采用外圆磨的方式加工，模芯芯头采用线切割加工成型，模芯加工完成后插入上模镶嵌孔中采用氩弧焊在后端焊接固定；下模模孔采用线切割加工，模孔的位置由定位基准孔确定；（2）渗硼：对铝合金挤压模具表面进行纳米化处理，将纳米化后的模具试样进行表面去污处理，去污处理后，将铝合金挤压模具置于具盖的不锈钢容器内，不锈钢容器的内侧与铝合金挤压模具的外侧之间填充有渗硼粉，不锈钢容器的盖体与不锈钢容器的本体之间通过耐火泥密封，最后将不锈钢容器放入炉内升温至900℃下保温2-4小时，最后随炉冷却至室温，取出铝合金挤压模具；（3）淬火及回火：将铝合金挤压模具进行热处理，真空淬火加三次回火，将其硬度控制在43-53HRC范围内；（4）清洗：将铝合金挤压模具表面进行清洗，用酒精去除模具表面的灰尘、油污；（5）软氮化：将清洗后的铝合金挤压模具置于氮化炉中进行软氮化处理，软氮化处理工艺中通入气体为氨气与一氧化碳混合物，气体软氮化处理参数为：温度：540-550℃，时间：6-7小时；然后然后减少氨气的进气量至原来的三分之一，7小时候关闭一氧化碳的进气，随炉降温；（6）当步骤（5）中炉子的温度降低至150℃以下，出炉得成品。根据上述的铝合金挤压模具的热处理工艺，所述渗硼膏剂由如下重量百分比原料制成：2-5%碳化硼和1-3%氟硼酸钾，余量为碳化硅。根据上述的铝合金挤压模具的热处理工艺，所述真空淬火的工艺参数为：（1）将铝合金挤压模具从常温升温到650～680℃，升温时间50～55min，保温30～35min；（2）将铝合金挤压模具从650～680℃升温到850～880℃，升温时间35～40min，保温20～25min；（3）将铝合金挤压模具从850～880℃升温到1050～1080℃，升温时间35～40min，保温60～70min；（4）保温结束，往真空气淬炉炉膛内充氮气，氮气压力为0.5～0.6MPa，同时打开风机，风机转速为2900～3000转/分钟，将铝合金挤压模具快速冷却至70℃，然后出炉。根据上述的铝合金挤压模具的热处理工艺，所述回火的工艺：回火温度为560-590℃，回火保温时间为80-90分钟。根据上述的铝合金挤压模具的热处理工艺，所述软氮化处理工艺中通入气体为氨气与一氧化碳混合物，氨气与一氧化碳的体积比为9:1。与现有技术相比，本专利技术取得的有益效果：本专利技术工艺提高铝合金挤压模具表面光洁度的稳定性，而且模具材料的硬度和韧性有所提高，而且在保证韧性的前提下，模具的使用寿命有所延长。具体实施方式下实施例是对本
技术实现思路
进行详细具体的说明，但本专利技术的内容并不限定如此。实施例：本专利技术提供了一种铝合金挤压模具的热处理工艺，它包括机加工、渗硼、淬火、回火、清洗和软氮化步骤：（1）加工：对铝合金挤压模具材料进行粗车加工，完成工艺孔、销钉孔、丝锥、螺栓孔的加工，得到模具坯料；接着对模具坯料进行调质热处理；然后进行上模、下模装配，完成止口和定位销的配合，最后用紧固螺栓拧紧；对配合后的模具进行定位基准孔的加工，孔的表面粗糙度应高于Ra0.8；上模模芯采用镶嵌焊接的方式加工，模芯芯杆采用外圆磨的方式加工，模芯芯头采用线切割加工成型，模芯加工完成后插入上模镶嵌孔中采用氩弧焊在后端焊接固定；下模模孔采用线切割加工，模孔的位置由定位基准孔确定；（2）渗硼：对铝合金挤压模具表面进行纳米化处理，将纳米化后的模具试样进行表面去污处理，去污处理后，将铝合金挤压模具置于具盖的不锈钢容器内，不锈钢容器的内侧与铝合金挤压模具的外侧之间填充有渗硼粉，不锈钢容器的盖体与不锈钢容器的本体之间通过耐火泥密封，最后将不锈钢容器放入炉内升温至900℃下保温2-4小时，最后随炉冷却至室温，取出铝合金挤压模具；所述渗硼膏剂由如下重量百分比原料制成：2-5%碳化硼和1-3%氟硼酸钾，余量为碳化硅。（3）淬火及回火：将铝合金挤压模具进行热处理，真空淬火加三次回火，将其硬度控制在43-53HRC范围内；（4）清洗：将铝合金挤压模具表面进行清洗，用酒精去除模具表面的灰尘、油污；（5）软氮化：将清洗后的铝合金挤压模具置于氮化炉中进行软氮化处理，软氮化处理工艺中通入气体为氨气与一氧化碳混合物，所述软氮化处理工艺中通入气体为氨气与一氧化碳混合物，氨气与一氧化碳的体积比为9:1；气体软氮化处理参数为：温度：540-550℃，时间：6-7小时；然后然后减少氨气的进气量至原来的三分之一，7小时候关闭一氧化碳的进气，随炉降温；（6）当步骤（5）中炉子的温度降低至150℃以下，出炉得成品。根据上述的铝合金挤压模具的热处理工艺，根据上述的铝合金挤压模具的热处理工艺，所述真空淬火的工艺参数为：（1）将铝合金挤压模具从常温升温到650～680℃，升温时间50～55min，保温30～35min；（2）将铝合金挤压本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铝合金挤压模具的热处理工艺，其特征在于它包括机加工、渗硼、淬火、回火、清洗和软氮化步骤：加工：对铝合金挤压模具材料进行粗车加工，完成工艺孔、销钉孔、丝锥、螺栓孔的加工，得到模具坯料；接着对模具坯料进行调质热处理；然后进行上模、下模装配，完成止口和定位销的配合，最后用紧固螺栓拧紧；对配合后的模具进行定位基准孔的加工，孔的表面粗糙度应高于Ra0.8；上模模芯采用镶嵌焊接的方式加工，模芯芯杆采用外圆磨的方式加工，模芯芯头采用线切割加工成型，模芯加工完成后插入上模镶嵌孔中采用氩弧焊在后端焊接固定；下模模孔采用线切割加工，模孔的位置由定位基准孔确定；渗硼：对铝合金挤压模具表面进行纳米化处理，将纳米化后的模具试样进行表面去污处理，去污处理后，将铝合金挤压模具置于具盖的不锈钢容器内，不锈钢容器的内侧与铝合金挤压模具的外侧之间填充有渗硼粉，不锈钢容器的盖体与不锈钢容器的本体之间通过耐火泥密封，最后将不锈钢容器放入炉内升温至900℃下保温2‑4小时，最后随炉冷却至室温，取出铝合金挤压模具；淬火及回火：将铝合金挤压模具进行热处理，真空淬火加三次回火，将其硬度控制在43‑53HRC范围内；清洗：将铝合金挤压模具表面进行清洗，用酒精去除模具表面的灰尘、油污；软氮化：将清洗后的铝合金挤压模具置于氮化炉中进行软氮化处理，软氮化处理工艺中通入气体为氨气与一氧化碳混合物，气体软氮化处理参数为：温度：540‑550℃，时间：6‑7小时；然后然后减少氨气的进气量至原来的三分之一，7小时候关闭一氧化碳的进气，随炉降温；当步骤（5）中炉子的温度降低至150℃以下，出炉得成品。...
【技术特征摘要】
1.一种铝合金挤压模具的热处理工艺，其特征在于它包括机加工、渗硼、淬火、回火、清洗和软氮化步骤：加工：对铝合金挤压模具材料进行粗车加工，完成工艺孔、销钉孔、丝锥、螺栓孔的加工，得到模具坯料；接着对模具坯料进行调质热处理；然后进行上模、下模装配，完成止口和定位销的配合，最后用紧固螺栓拧紧；对配合后的模具进行定位基准孔的加工，孔的表面粗糙度应高于Ra0.8；上模模芯采用镶嵌焊接的方式加工，模芯芯杆采用外圆磨的方式加工，模芯芯头采用线切割加工成型，模芯加工完成后插入上模镶嵌孔中采用氩弧焊在后端焊接固定；下模模孔采用线切割加工，模孔的位置由定位基准孔确定；渗硼：对铝合金挤压模具表面进行纳米化处理，将纳米化后的模具试样进行表面去污处理，去污处理后，将铝合金挤压模具置于具盖的不锈钢容器内，不锈钢容器的内侧与铝合金挤压模具的外侧之间填充有渗硼粉，不锈钢容器的盖体与不锈钢容器的本体之间通过耐火泥密封，最后将不锈钢容器放入炉内升温至900℃下保温2-4小时，最后随炉冷却至室温，取出铝合金挤压模具；淬火及回火：将铝合金挤压模具进行热处理，真空淬火加三次回火，将其硬度控制在43-53HRC范围内；清洗：将铝合金挤压模具表面进行清洗，用酒精去除模具表面的灰尘、油污；软氮化：将清洗后的铝合金挤压模具置于氮化炉中进行软氮化处理，软氮化处理工艺中通入气体为氨气与一氧化碳混合物，气体软氮化处理参数为：温度...
【专利技术属性】
技术研发人员：郜志文，
申请(专利权)人：河南精诚汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。