[发明专利]一种高碳工具钢铬硬化层的制备方法在审

专利信息
申请号: 202210753063.9 申请日: 2022-06-29
公开(公告)号: CN115058684A 公开(公告)日: 2022-09-16
发明(设计)人: 刘朋飞;赵筱箐;董晓峰;张鑫;王飞;王文军;佟飞;李朝辉 申请(专利权)人: 中国航发动力股份有限公司
主分类号: C23C10/42 分类号: C23C10/42;C23C10/60;C21D1/18
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 崔方方
地址: 710021*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 工具钢 硬化 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种高碳工具钢铬硬化层的制备方法,属于化学气相沉积技术领域。该制备方法首先确定待加工工件尺寸,然后将包裹了渗铬剂的待加工工件在800℃的真空条件下,升温至950~1000℃,并在950~1000℃下保温8~10小时,再空冷至200℃以下,取出待加工工件清洗、烘干,淬火并回火,制得高碳工具钢铬硬化层。该方法制得的高碳工具钢铬硬化层表面的硬度及耐磨性相比现有制备方法有所提高,心部硬度也能够得到保证。

技术领域

本发明属于化学气相沉积技术领域,具体涉及一种高碳工具钢铬硬化层的制备方法。

背景技术

CrWMn是制作模具最常用的高碳合金工具钢,用于制造各种形状复杂的冷挤压模和冲裁模,具有较高的淬透性,淬火和低温回火后具有较高的硬度和耐磨性。对于磨削性能要求较高的工件,通过常规热处理方法无法改变材料的硬度,提高其耐磨性,需要通过化学气相沉积技术改变材料表面硬度,进而提高其耐磨性。渗铬可以提高工件表面硬度,但是常规的渗铬工艺温度约1100℃,温度较高,铬层较脆,同时渗铬会使工件尺寸涨大,渗铬工艺研究、渗铬后如何保心部硬度各工件尺寸,是提高CrWMn耐磨性的一大难点。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种高碳工具钢铬硬化层的制备方法,提高CrWMn的耐磨性。

为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:

本发明公开了一种高碳工具钢铬硬化层的制备方法,首先确定待加工工件尺寸,然后将包裹了渗铬剂的待加工工件在800℃的真空条件下,升温至950~1000℃,并在950~1000℃下保温8~10小时,再空冷至200℃以下,取出待加工工件清洗、烘干,淬火并回火,制得高碳工具钢铬硬化层。

优选地,确定待加工工件尺寸时,将渗铬面尺寸按照以下公式计算:

D1=D-(0.2~0.3)d

其中,D1为渗铬前工件渗铬面尺寸;D为渗铬后渗铬面尺寸;d为渗铬层深度。

优选地,渗铬剂包括纯铬粉、煅烧型氧化铝粉和氯化铵。

优选地,渗铬剂在包裹之前,还要进行烘干和球磨处理。

进一步优选地,烘干为在150±10℃下烘干1.0~1.5h。

优选地,球磨的具体步骤为:将烘干后的渗铬剂放入加有陶瓷球的陶瓷球磨罐内,在球磨机上球磨12h。

优选地,淬火的具体步骤为:将温度以10℃/分的速度升至600℃,保温30分钟;再将温度以6℃/分的速度升至840℃,保温30~50分钟;最后进行油冷处理。

进一步优选地,油冷为:油温控制在40~60℃之间,冷却30分钟。

优选地,回火的具体步骤为:将淬火后的待加工工件清洗,再420℃温度下回火,保温3小时~3小时15分钟,出炉空冷。

优选地,回火之后,还要对待加工工件进行深度、硬度和尺寸检测,尺寸检测按照以下公式计算:

D=D1+(0.2~0.3)d

其中,D1为渗铬前工件渗铬面尺寸;D为渗铬后渗铬面尺寸;d为渗铬层深度。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

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