[发明专利]一种冲棒模具材料热处理方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及材料热处理技术领域，具体为一种冲棒模具材料热处理方 法。

背景技术

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，涉及热处理技术领域，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，本发明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。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明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。

本发明提供如下技术方案：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；