[发明专利]一种冷加工模具渗钒方法

说明书

本发明公开了一种冷加工模具渗钒方法，该冷加工模具由钢材制成，该渗钒方法包括以下步骤：（1）在不锈钢坩锅中放入无水硼砂，加热至800～1100℃，然后加入含V、Cr、Ti的混合粉末，搅拌均匀，配制得到盐浴混合物；（2）将冷加工模具浸入盐浴混合物中，充分搅拌，使盐浴混合物完全浸没冷加工模具，并将盐浴混合物加热至850～1100℃，保温1～10h；（3）取出冷加工模具进行淬火和回火至冷加工模具的表面硬度为HRC58‑62，在冷加工模具的表面形成碳化物层，即完成冷加工模具的渗钒。本发明渗钒方法可大幅提高模具表面硬度，降低模具摩擦系数，从而大幅提高模具使用寿命，使产品的拉丝、拉毛等缺陷大幅减少。

技术领域

本发明属于冷加工模具表面处理技术领域，具体涉及一种冷加工模具渗钒方法。

背景技术

管材冷拔等冷加工工序的内模使用量大，使用周期短，更换频率快，这不仅加大了操作者的劳动强度，同时也提高了模具生产成本以及出现不良品的概率。此外，管材精轧工序所用芯棒使用寿命短，产品的内孔质量得不到有力管控，特别是异型芯棒普遍存在制作成本高、寿命低、损耗大的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种冷加工模具渗钒方法，对内模、芯棒等冷加工模具的表面进行渗钒处理，大幅提高模具表面硬度，降低模具摩擦系数，从而大幅提高模具使用寿命，使产品的拉丝、拉毛等缺陷大幅减少。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种冷加工模具渗钒方法，该冷加工模具由钢材制成，该渗钒方法包括以下步骤：

（1）在不锈钢坩锅中放入无水硼砂，加热至800～1100℃，然后加入含V、Cr、Ti的混合粉末，搅拌均匀，配制得到盐浴混合物；

（2）将冷加工模具浸入盐浴混合物中，充分搅拌，使盐浴混合物完全浸没冷加工模具，并将盐浴混合物加热至850～1100℃，保温1～10h；

（3）取出冷加工模具进行淬火和回火至冷加工模具的表面硬度为HRC58-62，在冷加工模具的表面形成碳化物层，即完成冷加工模具的渗钒。

优选地，步骤（1）中所述的混合粉末由V₂O₅、Cr₂O₃、钛粉、铝粉、NaCl和BaCl₂构成，所述的盐浴混合物的质量百分比组成为：钛粉5～15%，V₂O₅ 5～15%，Cr₂O₃ 6～10%，铝粉3～5%，NaCl 1.5～3%，BaCl₂ 1.0～2.0%，余量为硼砂。

优选地，步骤（3）中所述的淬火的加热温度为930～1130℃，保温时间为4～6h，保温结束后进行油淬；步骤（3）中所述的回火的加热温度为220～280℃，保温时间为3～8h，保温结束后随炉自然冷却至室温。

优选地，所述的冷加工模具为钢管冷拔用内模或钢管精轧用芯棒。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明冷加工模具渗钒方法，通过对冷加工模具进行TD表面渗钒热处理，使冷加工模具的表面硬度和芯部硬度达到较高水平，其中冷加工模具的表面硬度达到HRC58-62，且摩擦系数大幅降低，从而冷加工模具的使用寿命大幅提高，使产品的拉丝、拉毛等缺陷大幅减少。本发明尤其适用于钢管冷拔用内模或钢管精轧用芯棒，内模和芯棒采用本发明方法处理后，可使内模和芯棒的使用寿命增加3倍以上，并使钢管的轧制速度提升30%以上，同时可减少换模时间，大幅提高钢管产品合格率，整体经济效益显著。

附图说明

图1为实施例1中钢管精轧用芯棒的外观图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。