CN111945080A - 一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法,0.10‑0.15C、10‑14Cr、5‑10Co、0.35‑0.50V、0.015‑0.020S、0.010‑0.015P、8‑13Nb‑Mo‑Ta‑W。本发明通过加入Nb‑Mo‑Ta‑W,由铁、锰、镍、钴和铬组成的合金,利用离子共溅射手段制备出了Nb‑Mo‑Ta‑W,这种合金的强度超过20GPa,Nb‑Mo‑Ta‑W具有硬度高、韧性好、并且具有很好的耐腐蚀能力,加入到压铸模具钢中后,能够有效提升压铸模具钢的寿命,本发明通过预先制作出与压铸模具钢相同尺寸的模套,然后在模具的外周围等距固定多个振动马达,能够利用多个振动马达,同时对压铸模具钢的多个角度均匀进行振动。
Description
技术领域
本发明涉及压铸模具钢技术领域,具体为一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法。
背景技术
铝镁合金等轻合金材料,因具有高的比强度和耐大气腐蚀的能力,受到了制造业的重视,成为许多机械零部件的首选材料。采用压铸工艺制造形状复杂的铝镁零部件具有节能、节材、污染小、工序少、效率高的特点,因此得到了广泛的应用,而且使用数量逐年增多。然而,在压铸件的生产过程中,因模具损伤(断裂、磨损、龟裂、腐蚀、塑性变形等)而造成的生产停顿和制件合格率下降越来越严重,造成大量人力、物力浪费。因而,压铸模的使用寿命低,已成为压铸生产成本居高不下的主要原因。
专利号CN201410141491.1,公开了提供了一种专利号CN201410141491.1,公开了提供了一种新型高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法,其压铸模具钢合金元素的质量百分比含量分别0.15-0.18%C,12-14%Cr,5-7%Mo,9-11%Co,0.35%V,0.250.45%Nb,S<0.015%,P<0.010%,余量为铁。本发明的制造铝镁压铸模的工艺方法包括如下步骤:钢锭熔炼、锻造、预热处理、机械加工、强化热处理、精加工和最终检验。本发明根据铝镁压铸模具的工作温度和使用中的失效模式,综合运用材料学的相关性、过程性和各元素对材料性能的作用合理设计压铸模具钢的材料成份,使压铸模具的热稳定性、耐蚀性、耐磨性、热疲劳性和导热性等性能明显改善,从而提高压铸模具的使用寿命。
但是,该发明在实际使用过程中,虽然采用了多种金属元素,但是都为常用金属元素,并不存在新型的金属元素,增加压铸模具钢的寿命,同时在进行振动消除应力的过程中,效率比较低,振动的效果也不是很好,无法多角度同时进行应力消除。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法,解决了背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法,0.10-0.15C、10-14Cr、5-10Co、0.35-0.50V、0.015-0.020S、0.010-0.015P、8-13Nb-Mo-Ta-W。
作为本发明的一种优选实施方式,0.10C、10Cr、5Co、0.35V、0.015S、0.010P、8Nb-Mo-Ta-W。
作为本发明的一种优选实施方式,0.13C、12Cr、7Co、0.4V、0.017S、0.014P、10Nb-Mo-Ta-W。
作为本发明的一种优选实施方式,0.15C、14Cr、10Co、0.50V、0.020S、0.015P、13Nb-Mo-Ta-W。
作为本发明的一种优选实施方式,制备步骤如下:
制备步骤如下:
a.将上述原料按照重量份数称取;
步骤一:经过钢锭熔炼、锻造、预制模套、设置马达、设置半导体制冷片、消除应力、精加工和最终检验制得铝镁压铸模,在钢锭熔炼和锻造后预先按照压铸模具钢的大小,压制出与压铸模具钢相适配的压铸模具钢套;
步骤二:接着在压铸模具缸套表面一圈设置安装多个振动马达,在设置完成后,将压铸模具钢套套入到压铸模具钢上;
步骤三:在压铸模具钢套内壁上开设多个孔槽,并在孔槽内部设置安装多个半导体制冷片;
步骤四:然后同时打开振动马达和半导体制冷片,利用均匀的来自多个角度的振动,对压铸模具钢进行振动,同时多个半导体制冷片能够对压铸模具钢多个角度进行降温,在降温后,再利用外部加热设备对压铸模具钢进行加热。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤二中的振动马达,可为微型振动马达和小型振动马达中的一种或几种。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤三中的半导体制冷片,靠近压铸模具钢的一端为冷端,靠近压铸模具钢套的一端为热端。
作为本发明的一种优选实施方式,所述步骤四中的外部加热设备,可为电磁加热设备、红外线加热设备和电阻加热设备中的一种或几种。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明通过加入Nb-Mo-Ta-W,由铁、锰、镍、钴和铬组成的合金,利用离子共溅射手段制备出了Nb-Mo-Ta-W,这种合金的强度超过20GPa,Nb-Mo-Ta-W具有硬度高、韧性好、并且具有很好的耐腐蚀能力,加入到压铸模具钢中后,能够有效提升压铸模具钢的寿命,本发明通过预先制作出与压铸模具钢相同尺寸的模套,然后在模具的外周围等距固定多个振动马达,能够利用多个振动马达,同时对压铸模具钢的多个角度均匀进行振动,从而均匀高效的消除压铸模具钢内的应力,提升压铸模具钢的寿命,本发明通过采用半导体制冷片和外部加热设备,能够直接在模套内对压铸模具钢均匀快速的进行冷却,并同时利用外部加热设备,对压铸模具钢进行加热,进行反复冷却加热,消除压铸模具钢内的应力,提升压铸模具钢的寿命。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法,0.10-0.15C、10-14Cr、5-10Co、0.35-0.50V、0.015-0.020S、0.010-0.015P、8-13Nb-Mo-Ta-W。
进一步的,0.10C、10Cr、5Co、0.35V、0.015S、0.010P、8Nb-Mo-Ta-W。
进一步的,0.13C、12Cr、7Co、0.4V、0.017S、0.014P、10Nb-Mo-Ta-W。
进一步的,0.15C、14Cr、10Co、0.50V、0.020S、0.015P、13Nb-Mo-Ta-W。
进一步的,制备步骤如下:
a.将上述原料按照重量份数称取;
步骤一:经过钢锭熔炼、锻造、预制模套、设置马达、设置半导体制冷片、消除应力、精加工和最终检验制得铝镁压铸模,在钢锭熔炼和锻造后预先按照压铸模具钢的大小,压制出与压铸模具钢相适配的压铸模具钢套;
步骤二:接着在压铸模具缸套表面一圈设置安装多个振动马达,在设置完成后,将压铸模具钢套套入到压铸模具钢上;
步骤三:在压铸模具钢套内壁上开设多个孔槽,并在孔槽内部设置安装多个半导体制冷片;
步骤四:然后同时打开振动马达和半导体制冷片,利用均匀的来自多个角度的振动,对压铸模具钢进行振动,同时多个半导体制冷片能够对压铸模具钢多个角度进行降温,在降温后,再利用外部加热设备对压铸模具钢进行加热。
进一步的,所述步骤二中的振动马达,可为微型振动马达和小型振动马达中的一种或几种。
进一步的,所述步骤三中的半导体制冷片,靠近压铸模具钢的一端为冷端,靠近压铸模具钢套的一端为热端。
进一步的,所述步骤四中的外部加热设备,可为电磁加热设备、红外线加热设备和电阻加热设备中的一种或几种。
实施例一
所述的压铸模具钢材料,包括以下原料及其重量分数:0.10C、10Cr、5Co、0.35V、0.015S、0.010P、8Nb-Mo-Ta-W。
制备步骤如下:
a.将上述原料按照重量份数称取;
步骤一:经过钢锭熔炼、锻造、预制模套、设置马达、设置半导体制冷片、消除应力、精加工和最终检验制得铝镁压铸模,在钢锭熔炼和锻造后预先按照压铸模具钢的大小,压制出与压铸模具钢相适配的压铸模具钢套;
步骤二:接着在压铸模具缸套表面一圈设置安装多个振动马达,在设置完成后,将压铸模具钢套套入到压铸模具钢上;
步骤三:在压铸模具钢套内壁上开设多个孔槽,并在孔槽内部设置安装多个半导体制冷片;
步骤四:然后同时打开振动马达和半导体制冷片,利用均匀的来自多个角度的振动,对压铸模具钢进行振动,同时多个半导体制冷片能够对压铸模具钢多个角度进行降温,在降温后,再利用外部加热设备对压铸模具钢进行加热。
实施例二
所述的压铸模具钢材料,包括以下原料及其重量分数:0.13C、12Cr、7Co、0.4V、0.017S、0.014P、10Nb-Mo-Ta-W。
制备步骤如下:
a.将上述原料按照重量份数称取;
步骤一:经过钢锭熔炼、锻造、预制模套、设置马达、设置半导体制冷片、消除应力、精加工和最终检验制得铝镁压铸模,在钢锭熔炼和锻造后预先按照压铸模具钢的大小,压制出与压铸模具钢相适配的压铸模具钢套;
步骤二:接着在压铸模具缸套表面一圈设置安装多个振动马达,在设置完成后,将压铸模具钢套套入到压铸模具钢上;
步骤三:在压铸模具钢套内壁上开设多个孔槽,并在孔槽内部设置安装多个半导体制冷片;
步骤四:然后同时打开振动马达和半导体制冷片,利用均匀的来自多个角度的振动,对压铸模具钢进行振动,同时多个半导体制冷片能够对压铸模具钢多个角度进行降温,在降温后,再利用外部加热设备对压铸模具钢进行加热。
实施例三
所述的压铸模具钢材料,包括以下原料及其重量分数:0.15C、14Cr、10Co、0.50V、0.020S、0.015P、13Nb-Mo-Ta-W。
制备步骤如下:
a.将上述原料按照重量份数称取;
步骤一:经过钢锭熔炼、锻造、预制模套、设置马达、设置半导体制冷片、消除应力、精加工和最终检验制得铝镁压铸模,在钢锭熔炼和锻造后预先按照压铸模具钢的大小,压制出与压铸模具钢相适配的压铸模具钢套;
步骤二:接着在压铸模具缸套表面一圈设置安装多个振动马达,在设置完成后,将压铸模具钢套套入到压铸模具钢上;
步骤三:在压铸模具钢套内壁上开设多个孔槽,并在孔槽内部设置安装多个半导体制冷片;
步骤四:然后同时打开振动马达和半导体制冷片,利用均匀的来自多个角度的振动,对压铸模具钢进行振动,同时多个半导体制冷片能够对压铸模具钢多个角度进行降温,在降温后,再利用外部加热设备对压铸模具钢进行加热。
传统压铸模具钢数据参数表1如下:
测试项目 | 消除应力效果 | 硬度 | 韧性 |
参数指标 | 差 | 一般 | 一般 |
实施例一压铸模具钢数据参数表2如下:
测试项目 | 消除应力效果 | 硬度 | 韧性 |
参数指标 | 一般 | 良好 | 良好 |
实施例二压铸模具钢数据参数表3如下:
测试项目 | 消除应力效果 | 硬度 | 韧性 |
参数指标 | 良好 | 优 | 高 |
实施例三压铸模具钢数据参数表4如下:
测试项目 | 消除应力效果 | 硬度 | 韧性 |
参数指标 | 优 | 极优 | 极高 |
综上述,参照表1、表2、表3和表4的数据对比得到,本发明通过加入Nb-Mo-Ta-W,由铁、锰、镍、钴和铬组成的合金,利用离子共溅射手段制备出了Nb-Mo-Ta-W,这种合金的强度超过20GPa,Nb-Mo-Ta-W具有硬度高、韧性好、并且具有很好的耐腐蚀能力,加入到压铸模具钢中后,能够有效提升压铸模具钢的寿命,本发明通过预先制作出与压铸模具钢相同尺寸的模套,然后在模具的外周围等距固定多个振动马达,能够利用多个振动马达,同时对压铸模具钢的多个角度均匀进行振动,从而均匀高效的消除压铸模具钢内的应力,提升压铸模具钢的寿命,本发明通过采用半导体制冷片和外部加热设备,能够直接在模套内对压铸模具钢均匀快速的进行冷却,并同时利用外部加热设备,对压铸模具钢进行加热,进行反复冷却加热,消除压铸模具钢内的应力,提升压铸模具钢的寿命。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法,其特征在于:0.10-0.15C、10-14Cr、5-10Co、0.35-0.50V、0.015-0.020S、0.010-0.015P、8-13Nb-Mo-Ta-W。
2.根据权利要求1所述的一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法,其特征在于:0.10C、10Cr、5Co、0.35V、0.015S、0.010P、8Nb-Mo-Ta-W。
3.根据权利要求1所述的一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法,其特征在于:0.13C、12Cr、7Co、0.4V、0.017S、0.014P、10Nb-Mo-Ta-W。
4.根据权利要求1所述的一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法,其特征在于:0.15C、14Cr、10Co、0.50V、0.020S、0.015P、13Nb-Mo-Ta-W。
5.根据权利要求1所述的一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法,其特征在于:制备步骤如下:
a.将上述原料按照重量份数称取;
步骤一:经过钢锭熔炼、锻造、预制模套、设置马达、设置半导体制冷片、消除应力、精加工和最终检验制得铝镁压铸模,在钢锭熔炼和锻造后预先按照压铸模具钢的大小,压制出与压铸模具钢相适配的压铸模具钢套;
步骤二:接着在压铸模具缸套表面一圈设置安装多个振动马达,在设置完成后,将压铸模具钢套套入到压铸模具钢上;
步骤三:在压铸模具钢套内壁上开设多个孔槽,并在孔槽内部设置安装多个半导体制冷片;
步骤四:然后同时打开振动马达和半导体制冷片,利用均匀的来自多个角度的振动,对压铸模具钢进行振动,同时多个半导体制冷片能够对压铸模具钢多个角度进行降温,在降温后,再利用外部加热设备对压铸模具钢进行加热。
6.根据权利要求5所述的一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法,其特征在于:所述步骤二中的振动马达,可为微型振动马达和小型振动马达中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法,其特征在于:所述步骤三中的半导体制冷片,靠近压铸模具钢的一端为冷端,靠近压铸模具钢套的一端为热端。
8.根据权利要求5所述的一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法,其特征在于:所述步骤四中的外部加热设备,可为电磁加热设备、红外线加热设备和电阻加热设备中的一种或几种。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20201117 |