CN102925903B - 一种压铸模的热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压铸模的热处理方法。所述压铸模的热处理方法，压铸模材质为H13刚，压铸模用于生产铜合金水龙头，它包括以下步骤：A、淬火阶段;a)将压铸模置于真空高压气淬炉进行分级加热和保温；b)向真空高压气淬炉充入N2将压铸模冷却到470℃-550℃，保温25-40分钟；c)将压铸模冷却到95℃-115℃，转入回火炉；B、回火阶段;C、氮碳共渗阶段;将压铸模置于真空炉内，炉内温度550℃-600℃，充入甲醇和NH3，反应4-6小时。压铸模冷却到470℃-550℃，保温25-40分钟，减小热应力和相变应力；压铸模置于真空炉内氮碳共渗，提高了压铸模表面的耐磨性和抗疲劳性能。

Description

一种压铸模的热处理方法
技术领域
本发明涉及一种压铸模的热处理方法。
背景技术
压铸模由于型腔形状复杂、加工难度大、制造周期长、模具性能要求高，而且压铸模总是在型腔形状接近完成或接近设计公差的情况下进行热处理，因而采取有效的热处理技术来保证压铸模的质量、防止压铸模的变形就显得相当重要。
压铸模的应用越来越多，H13钢是目前国内应用最广的压铸模用钢。目前，H13刚的气淬方式是在奥氏体化温度保温结束时，通过调节气体压力和流速进行快速冷却，直到淬火结束，这样容易导致较大的变形，使压铸模内应力过大。当压铸模受高温液体反复冲击和巨大压铸力作用，容易出现龟裂，并逐步扩展或在一定压铸次数之后出现点蚀与剥落，甚至压陷，从而提前失效。因此，目前压铸模的使用寿命相当短。
发明内容
本发明提供了一种压铸模的热处理方法，能够延长压铸模的使用铸命。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种压铸模的热处理方法，压铸模材质为H13刚，压铸模用于生产铜合金水龙头，它包括以下步骤：
A、淬火阶段
a)将压铸模置于真空高压气淬炉进行分级加热和保温；
b)向真空高压气淬炉充入N2将压铸模冷却到470℃-550℃，保温25-40分钟；
c)将压铸模冷却到95℃-115℃，转入回火炉；
B、回火阶段
C、氮碳共渗阶段
将压铸模置于真空炉内，炉内温度550℃-600℃，充入甲醇和NH3，反应4-6小时。
一较佳实施例之中：甲醇占40％-60％，NH3占40％-60％，甲醇和NH3总数为百分百。
一较佳实施例之中：氮碳共渗阶段，甲醇占50％，NH3占50％，炉内温度570℃，反应4.5小时。
一较佳实施例之中：氮碳共渗化合物层深9-10μm。
一较佳实施例之中：氮碳共渗化合物扩散层深0.2-0.3mm。
一较佳实施例之中：压铸模表面硬度1100HV0.1。
一较佳实施例之中：淬火阶段的步骤a)中分级加热为:以160℃/h-200℃/h升温到620℃-650℃，保温40-90分钟;接着以160℃/h-200℃/h升温到820℃-850℃，保温40-60分钟;接着升温到1010℃-1050℃，保温（15+材料厚度/2）分钟。
一较佳实施例之中：淬火阶段的步骤a)中分级加热为:以200℃/h升温到620℃，保温50分钟;接着以165℃/h升温到820℃，保温45分钟;接着升温到1030℃，保温（15+材料厚度/2）分钟。
一较佳实施例之中：回火阶段结束时压铸模表面硬度为46-48HRc。
一较佳实施例之中：淬火阶段，真空高压气淬炉的压强为0.6MPa-0.8MPa。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
压铸模冷却到470℃-550℃，在这一温度区域过冷马氏体十分稳定，较长时间保温不发生相变，保温25-40分钟，缩小压铸模内部与外部温度差，减小热应力和相变应力，以达到减小变形、提高压铸模强度的目的；压铸模置于真空炉内氮碳共渗，提高了压铸模表面的耐磨性和抗疲劳性能，保证压铸模长期使用不龟裂、不剥落。因此，本发明的压铸模的热处理方法具有延长压铸模的使用铸命的优点。
具体实施方式
本发明的一种压铸模的热处理方法，是用于对材质为H13刚的压铸模进行热处理，从而提高压铸模的使用寿命。所述压铸模用于生产铜合金水龙头。
实施例一
压铸模的热处理方法，它包括以下步骤：
A、淬火阶段
a)将压铸模置于压强为0.6MPa的真空高压气淬炉进行分级加热和保温；
具体的:以160℃/h升温到620℃，保温40分钟;接着以160℃/h升温到820℃，保温40分钟;接着升温到1010℃，保温（15+材料厚度/2）分钟，即如果模具材料厚度是Dmm，保温时间为（15+D/2）分钟。
b)向真空高压气淬炉充入N2将压铸模冷却到470℃，保温25分钟；
c)将压铸模冷却到95℃，转入回火炉；
B、回火阶段
回火温度580℃，回火后压铸模表面硬度约为50-52HRc。
C、氮碳共渗阶段
将压铸模置于真空炉内，炉内温度550℃，充入40％甲醇和60％NH3，反应4小时。氮碳共渗化合物层深约9-10μm。氮碳共渗化合物扩散层深约0.2-0.3mm。压铸模表面硬度为1100HV0.1。
实施例二
压铸模的热处理方法，它包括以下步骤：
A、淬火阶段
a)将压铸模置于压强为0.8MPa的真空高压气淬炉进行分级加热和保温；
具体的:以200℃/h升温到650℃，保温90分钟;接着以200℃/h升温到850℃，保温60分钟;接着升温到1050℃，保温（15+材料厚度/2）分钟，即如果模具材料厚度是Dmm，保温时间为（15+D/2）分钟。
b)向真空高压气淬炉充入N2将压铸模冷却到550℃，保温40分钟；
c)将压铸模冷却到115℃，转入回火炉；
B、回火阶段
回火温度630℃，回火后压铸模表面硬度约为41-43HRc。
C、氮碳共渗阶段
将压铸模置于真空炉内，炉内温度550℃，充入60％甲醇和40％NH3，反应6小时。氮碳共渗化合物层深约9-10μm。氮碳共渗化合物扩散层深约0.2-0.3mm。压铸模表面硬度为1100HV0.1。
实施例三
压铸模的热处理方法，它包括以下步骤：
A、淬火阶段
a)将压铸模置于压强为0.6MPa的真空高压气淬炉进行分级加热和保温；
具体的:以200℃/h升温到620℃，保温50分钟;接着以165℃/h升温到820℃，保温45分钟;接着升温到1030℃，保温（15+材料厚度/2）分钟,即如果模具材料厚度是Dmm，保温时间为（15+D/2）分钟。
b)向真空高压气淬炉充入N2将压铸模冷却到500℃，保温30分钟；
c)将压铸模冷却到100℃，转入回火炉；
B、回火阶段
回火温度600℃，回火后压铸模表面硬度约为46-48HRc。
C、氮碳共渗阶段
将压铸模置于真空炉内，炉内温度570℃，充入50％甲醇和50％NH3，反应4.5小时。氮碳共渗化合物层深约9-10μm。氮碳共渗化合物扩散层深约0.2-0.3mm。压铸模表面硬度为1100HV0.1。
采用本发明的热处理方法对压铸模进行热处理，能够使压铸模的寿命达到15-20万次，远远大于现有技术水平的10万次。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种压铸模的热处理方法，压铸模材质为H13钢，压铸模用于生产铜合金水龙头，其特征在于，它包括以下步骤：
A、淬火阶段
a)将压铸模置于真空高压气淬炉进行分级加热和保温，所述分级加热为:以160℃/h-200℃/h升温到620℃-650℃，保温40-90分钟;接着以160℃/h-200℃/h升温到820℃-850℃，保温40-60分钟;接着升温到1010℃-1050℃，保温15+材料厚度/2分钟；
b)向真空高压气淬炉充入N2将压铸模冷却到470℃-550℃，保温25-40分钟；
c)将压铸模冷却到95℃-115℃，转入回火炉；
B、回火阶段
回火温度580℃或600℃或630℃；
C、氮碳共渗阶段
将压铸模置于真空炉内，炉内温度550℃-600℃，充入甲醇和NH3，反应4-6小时。
2.根据权利要求1所述的一种压铸模的热处理方法，其特征在于：甲醇占40％-60％，NH3占40％-60％，甲醇和NH3总数为百分百。
3.根据权利要求2所述的一种压铸模的热处理方法，其特征在于：氮碳共渗阶段，甲醇占50％，NH3占50％，炉内温度570℃，反应4.5小时。
4.根据权利要求3所述的一种压铸模的热处理方法，其特征在于：氮碳共渗化合物层深9-10μm。
5.根据权利要求3所述的一种压铸模的热处理方法，其特征在于：氮碳共渗化合物扩散层深0.2-0.3mm。
6.根据权利要求3所述的一种压铸模的热处理方法，其特征在于：压铸模表面硬度1100HV0.1。
7.根据权利要求1所述的一种压铸模的热处理方法，其特征在于：淬火阶段的步骤a)中分级加热为:以200℃/h升温到620℃，保温50分钟;接着以165℃/h升温到820℃，保温45分钟;接着升温到1030℃，保温15+材料厚度/2分钟。
8.根据权利要求7所述的一种压铸模的热处理方法，其特征在于：回火阶段结束时压铸模表面硬度为46-48HRC。
9.根据权利要求8所述的一种压铸模的热处理方法，其特征在于：淬火阶段，真空高压气淬炉的压强为0.6MPa-0.8MPa。
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