一種壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法，所述氮化熱處理方法包括淬火、三次回火和氮化等步驟，通過(guò)處理后的工件的晶相組成得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都得帶很大的改善，提高壓鑄機(jī)配件的力學(xué)性能，通過(guò)滲氮處理，使氮原子深入到工件表層，可以顯著增加壓鑄機(jī)配件的表面結(jié)構(gòu)，提高其表面硬度，使其具有優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞性、耐腐蝕和耐高溫性能，壽命顯著延長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】
一種壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及鋼鐵熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 壓鑄機(jī)就是在壓力作用下把熔融金屬液壓射到模具中冷卻成型，開(kāi)模后得到固體 金屬鑄件的一系列工業(yè)鑄造機(jī)械，最初用于壓鑄鉛字。隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步，尤 其是隨著汽車、摩托車以及家用電器等工業(yè)的發(fā)展，壓鑄技術(shù)已獲得極其迅速的發(fā)展，壓鑄 機(jī)通常包括料勺、噴射管、柱塞頭、料杯、鋼環(huán)等鋼鐵配件。這些配件在制備過(guò)程中包括加熱 成型以及熱處理工藝，其中熱處理工藝是鋼鐵配件的制備工藝過(guò)程中最重要的步驟，傳統(tǒng) 的熱處理工藝處理后的鋼件，性能也不夠穩(wěn)定，模具表面的硬度低、抗腐蝕性差，抗疲勞性 能也比較差。
[0003] 對(duì)模具進(jìn)行氮化處理可顯著提高模具表面的硬度、耐磨性、抗咬合性、抗腐蝕性能 和抗疲勞性能。由于滲氮溫度較低，一般在500_650°C范圍內(nèi)進(jìn)行，滲氮時(shí)模具芯部沒(méi)有發(fā) 生相變，因此模具滲氮后變形較小。實(shí)踐證明，經(jīng)氮化處理后的模具使用壽命顯著提高，因 此模具氮化處理已經(jīng)在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。但是，由于工藝不正確或操作不當(dāng)，往往造成 模具滲氮硬度低、深度淺、硬度不均勻、表面有氧化色、滲氮層不致密、表面出現(xiàn)網(wǎng)狀和針狀 氮化物等缺陷，嚴(yán)重影響了模具使用壽命。因此研究模具滲氮層缺陷、分析其產(chǎn)生的原因、 探討減少和防止?jié)B氮缺陷產(chǎn)生的工藝措施，對(duì)提高模具的產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命具有十 分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法，不但可以 提高鋼鐵配件的耐磨性和抗腐蝕性，還能減少模具與零件的粘合現(xiàn)象，延長(zhǎng)模具的工作壽 命。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法，包括以下步驟：
[0007] (1)對(duì)工件進(jìn)行淬火處理，然后進(jìn)行三次回火處理；
[0008] (2)將工件清洗干凈，自然晾干，然后將工件牢固的裝在夾具上，使其不得相互碰 撞，并保持夾具平穩(wěn)，并對(duì)不需要氮化的部位進(jìn)行防護(hù)處理；
[0009] (3)把爐升溫至210_240°C，然后將處理好的工件送入爐中，打開(kāi)氨氣閥，控制氨氣 的排量為800_1000L/h，排除空氣；
[0010] (4)將爐內(nèi)溫度升溫至500-530°C，并調(diào)整氨氣的排量溫1500-2000L/h，控制爐內(nèi) 壓力為1200-1600Pa，保溫6-10小時(shí)，再將爐內(nèi)溫度升溫至540-560°C，保溫5-6小時(shí)；
[0011] (5)關(guān)掉電源，30-40分鐘后，開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)降溫，當(dāng)溫度降到450 °C以下時(shí)，調(diào)整氨氣流 量為600-900L/h，當(dāng)溫度降到260°C以下時(shí)，取出工件空冷至室溫，清除工件表面油污。 [0012] 優(yōu)選的，所述淬火工藝為將工件升溫至340-360°C，保溫l_2h，然后升溫至640-660 °C，保溫2.5-3.5h，再將工件升溫至810-830°c，保溫2.5-3.5h，隨后將工件升溫至1010-1030°C，保溫5.5-6.511，然后將工件空冷至540-560°(：，然后入油冷卻至150°(：。
[0013]優(yōu)選的，所述第一次回火工藝為將回火爐預(yù)熱至150-200°C，然后將淬火后的工件 從150°C的淬火油中取出，立即裝爐，并升溫至560-570°C，保溫3-4h，空冷至室溫。
[0014] 優(yōu)選的，第二次回火工藝為將工件升溫至580-740°C，保溫4-5小時(shí)，空冷至室溫。
[0015] 優(yōu)選的，所述第三次回火工藝為將工件升溫至550-560°C，保溫5-6小時(shí)，空冷至室 溫。
[0016] 優(yōu)選的，步驟(1)中清洗工件的溶劑為工業(yè)酒精或汽油。
[0017] 優(yōu)選的，步驟(2)中各工件的距離為5-8mm。
[0018] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供了一種用于壓鑄機(jī)配件氮化熱處理的工藝，在氮 化熱處理前對(duì)工件進(jìn)行淬火和多次回火，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，控制鋼的晶相，使鋼的內(nèi)部硬度增 加，通過(guò)三次回火可以使奧氏體大量轉(zhuǎn)換為馬氏體，顯著降低鋼中殘留的奧氏體，消除淬火 產(chǎn)生的應(yīng)力，使鋼的性能和晶相組成得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都得帶很大 的改善，提高鋼鐵配件的力學(xué)性能，將工件在氨氣氛圍中進(jìn)行滲氮處理，使氮原子深入到工 件表層，可以顯著增加配件的表面結(jié)構(gòu)，提高其表面硬度，使其具有優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞 性、耐腐蝕和耐高溫性能，顯著延長(zhǎng)壓鑄機(jī)配件的使用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例， 對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部 分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出 創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020] 實(shí)施例1:
[0021 ] -種壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法，包括以下步驟：
[0022] (1)將工件升溫至340-360°C，保溫2h，然后升溫至640-660°C，保溫2.5h，再將工件 升溫至810-830°(：，保溫2.511，隨后將工件升溫至1010-1030°(：，保溫5.511，然后將工件空冷 至540-560°(：，然后入油冷卻至150°(：，然后將回火爐預(yù)熱至150-200°(：，將淬火后的工件從 150°C的淬火油中取出，然后立即裝爐，并升溫至560-570°C，保溫3-4h，空冷至室溫，再將工 件升溫至720-740 °C，保溫4-5小時(shí)，空冷至室溫，再將工件升溫至550-560 °C，保溫5-6小時(shí)， 空冷至室溫；
[0023] (2)將工件用工業(yè)酒精清洗干凈，自然晾干，然后將工件牢固的裝在夾具上，保持 各工件的距離為5mm，使其不得相互碰撞，并保持夾具平穩(wěn)，并對(duì)不需要氮化的部位進(jìn)行防 護(hù)處理；
[0024] (3)把爐升溫至210_220°C，然后將處理好的工件送入爐中，打開(kāi)氨氣閥，控制氨氣 的排量為800L/h，排除空氣；
[0025] (4)將爐內(nèi)溫度升溫至500-510°C，并調(diào)整氨氣的排量溫1500L/h，控制爐內(nèi)壓力為 1200Pa，保溫8小時(shí)，再將爐內(nèi)溫度升溫至540-560 °C，保溫5-6小時(shí)；
[0026] (5)關(guān)掉電源，30-40分鐘后，開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)降溫，當(dāng)溫度降到450 °C以下時(shí)，調(diào)整氨氣流 量為600-900L/h，當(dāng)溫度降到260°C以下時(shí)，取出工件空冷至室溫，清除工件表面油污。
[0027] 實(shí)施例2:
[0028] 一種壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法，包括以下步驟：
[0029] (1)將工件升溫至340-360°C，保溫lh，然后升溫至640-660°C，保溫3h，再將工件升 溫至810-830°C，保溫3h，隨后將工件升溫至1010-1030°C，保溫6h，然后將工件空冷至540-560 °C，然后入油冷卻至150 °C，然后將回火爐預(yù)熱至150-200 °C，將淬火后的工件從150 °C的 淬火油中取出，然后立即裝爐，并升溫至560-570°C，保溫3-4h，空冷至室溫，再將工件升溫 至580-590 °C，保溫4-5小時(shí)，空冷至室溫，再將工件升溫至550-560 °C，保溫5-6小時(shí)，空冷至 室溫；
[0030] (2)將工件用工業(yè)酒精清洗干凈，自然晾干，然后將工件牢固的裝在夾具上，保持 各工件的距離為6mm，使其不得相互碰撞，并保持夾具平穩(wěn)，并對(duì)不需要氮化的部位進(jìn)行防 護(hù)處理；
[0031] (3)把爐升溫至210-220°C，然后將處理好的工件送入爐中，打開(kāi)氨氣閥，控制氨氣 的排量為800L/h，排除空氣；
[0032] (4)將爐內(nèi)溫度升溫至520-530°C，并調(diào)整氨氣的排量溫2000L/h，控制爐內(nèi)壓力為 1600Pa，保溫6小時(shí)，再將爐內(nèi)溫度升溫至540-560°C，保溫5-6小時(shí)；
[0033] (5)關(guān)掉電源，30-40分鐘后，開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)降溫，當(dāng)溫度降到450 °C以下時(shí)，調(diào)整氨氣流 量為600-900L/h，當(dāng)溫度降到260°C以下時(shí)，取出工件空冷至室溫，清除工件表面油污。 [0034] 實(shí)施例3:
[0035] 一種壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法，包括以下步驟：
[0036] (1)將工件升溫至340-360°C，保溫2h，然后升溫至640-660°C，保溫3.5h，再將工件 升溫至810-830°(：，保溫3.511，隨后將工件升溫至1010-1030°(：，保溫6.511，然后將工件空冷 至540-560°(：，然后入油冷卻至150°(：，然后將回火爐預(yù)熱至150-200°(：，將淬火后的工件從 150°C的淬火油中取出，然后立即裝爐，并升溫至560-570°C，保溫3-4h，空冷至室溫，再將工 件升溫至600-610 °C，保溫4-5小時(shí)，空冷至室溫，再將工件升溫至550-560 °C，保溫5-6小時(shí)， 空冷至室溫；
[0037] (2)將工件用汽油清洗干凈，自然晾干，然后將工件牢固的裝在夾具上，保持各工 件的距離為8mm，使其不得相互碰撞，并保持夾具平穩(wěn)，并對(duì)不需要氮化的部位進(jìn)行防護(hù)處 理；
[0038] (3)把爐升溫至220-240°C，然后將處理好的工件送入爐中，打開(kāi)氨氣閥，控制氨氣 的排量為1 〇〇〇L/h，排除空氣；
[0039] (4)將爐內(nèi)溫度升溫至510-520°C，并調(diào)整氨氣的排量溫1800L/h，控制爐內(nèi)壓力為 1500Pa，保溫10小時(shí)，再將爐內(nèi)溫度升溫至540-560 °C，保溫5-6小時(shí)；
[0040] (5)關(guān)掉電源，30-40分鐘后，開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)降溫，當(dāng)溫度降到450 °C以下時(shí)，調(diào)整氨氣流 量為600-900L/h，當(dāng)溫度降到260°C以下時(shí)，取出工件空冷至室溫，清除工件表面油污。
[0041 ] 表1:實(shí)施例1~3中個(gè)壓鑄機(jī)配件的性能參數(shù)
[0043]綜上，本發(fā)明實(shí)施例具有如下有益效果:本發(fā)明提供了一種用于壓鑄機(jī)配件氮化 熱處理的工藝，使鋼晶相組成得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都得帶很大的改 善，提高鋼鐵配件的力學(xué)性能，通過(guò)滲氮處理，可以顯著增加鋼件的表面結(jié)構(gòu)，提高其表面 硬度，使壓鑄機(jī)配件具有優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞性、耐腐蝕和耐高溫性能，顯著延長(zhǎng)壓鑄機(jī) 配件的使用壽命。
[0044]需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí) 體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存 在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵蓋 非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要 素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備 所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句"包括一個(gè)……"限定的要素，并不排除在 包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0045]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施 例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者 替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 對(duì)工件進(jìn)行淬火處理，然后進(jìn)行三次回火處理； (2) 將工件清洗干凈，自然晾干，然后將工件牢固的裝在夾具上，使其不得相互碰撞，并 保持夾具平穩(wěn)，并對(duì)不需要氮化的部位進(jìn)行防護(hù)處理； (3) 把爐升溫至210-240°C，然后將處理好的工件送入爐中，打開(kāi)氨氣閥，控制氨氣的排 量為800-1000L/h，排除空氣； (4) 將爐內(nèi)溫度升溫至500-530°C，并調(diào)整氨氣的排量溫1500-2000L/h，控制爐內(nèi)壓力 為1200-1600Pa，保溫6-10小時(shí)，再將爐內(nèi)溫度升溫至540-560°C，保溫5-6小時(shí)； (5) 關(guān)掉電源，30-40分鐘后，開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)降溫，當(dāng)溫度降到450°C以下時(shí)，調(diào)整氨氣流量為 600-900L/h，當(dāng)溫度降到260°C以下時(shí)，取出工件空冷至室溫，清除工件表面油污。2. 如權(quán)利要求1所述的壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法，其特征在于，所述淬火工藝為將工 件升溫至340-360 °C，保溫l_2h，然后升溫至640-660 °C，保溫2.5-3.5h，再將工件升溫至 810-830°(：，保溫2.5-3.511，隨后將工件升溫至1010-1030°(：，保溫5.5-6.511，然后將工件空 冷至540-560°C，然后入油冷卻至150°C。3. 如權(quán)利要求2所述的壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法，其特征在于，所述第一次回火工藝 為將回火爐預(yù)熱至150-200°C，然后將淬火后的工件從150°C的淬火油中取出，立即裝爐，并 升溫至560-570 °C，保溫3-4h，空冷至室溫。4. 如權(quán)利要求3所述的壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法，其特征在于，第二次回火工藝為將 工件升溫至580-740 °C，保溫4-5小時(shí)，空冷至室溫。5. 如權(quán)利要求4所述的壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法，其特征在于，所述第三次回火工藝 為將工件升溫至550-560°C，保溫5-6小時(shí)，空冷至室溫。6. 如權(quán)利要求5所述的壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法，其特征在于，步驟（1)中清洗工件 的溶劑為工業(yè)酒精或汽油。7. 如權(quán)利要求6所述的壓鑄機(jī)配件氮化熱處理方法，其特征在于，步驟(2)中各工件的 距離為5_8mm。
【文檔編號(hào)】C21D1/18GK105887000SQ201610401934
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】王永善, 王姝懿, 李紅雨, 王靜, 權(quán)雪豹, 龔少琦
【申請(qǐng)人】連云港江南精工機(jī)械有限公司