[发明专利]一种铝合金型材热挤压模具钢低温盐浴氮化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金型材热挤压模具钢低温盐浴氮化工艺。

背景技术

盐浴氮化工艺处理技术也称作软氮化处理技术，利用氰酸根的分解而产生的活性氮原子渗入工件，在工件表面形成一层致密的氮化层，从而提高了挤压模具的耐磨性、耐腐蚀性以及抗疲劳强度，因此盐浴氮化已被广泛应用于生产实践中。但是国内外对模具钢工件低温氮化工艺主要是利用离子氮化工艺以及少量气体氮化工艺。目前较少应用于模具钢工件的低温盐浴氮化工艺。

发明内容

发明的目的是为了提供一种铝合金型材热挤压模具钢工件氮化工艺，能使得一种模具钢氮化后其耐磨性大大提高并且使得耐蚀性也提高的低温氮化处理方法。

本发明涉及一种模具钢工件低温盐浴氮化工艺，其特征在于按以下工艺流程进行：

清洗：将热挤压模具放在常用酸洗、碱洗介质里，用悬挂多次清洗15分钟，以去除工件表面油污；

烘干预热：将清洗干净的模具钢工件在烘干机中烘干，并在300~350℃左右进行预热20分钟；

氮化： 将专用铝合金型材热挤压模具钢低温盐浴氮化的氮化盐放入坩埚中，并在430℃-450℃氮化炉中加热至其融化将熔融液态，然后将预热好的模具钢工件放入井式电阻炉进行氮化120~1200分钟，氮化炉中的温度保持在430~450℃；所述的模具钢低温盐浴氮化的工艺，其特征在于盐浴氮化的氮化盐按重量百分比由如下成分组成：KCNO 10%~55%，NaCNO 5%~55%，K₂CO₃ 5%~15%，Na₂CO₃ 5%~15%，Li₂CO₃ 1%~15%，La₂(CO₃)₃ 0.1~5%, Ce₂(CO₃)₃ 0.1~5%, NaCl 3%~20%，KCl 3%~20%，Na₂SO₄ 0.1%~1%，Na₂S 0.01~0.5%，K₂S 0.01~0.5%。

冷却：待试样出炉后在室温下冷却至室温；

清洗及烘干：冷却后，用清水洗去工件表面的盐，并在烘干机中以80℃左右温度将氮化好的工件进行烘干；

抛光：将工件在震动抛光机上抛光，去除表面疏松层。

本发明采用一种铝合金型材热挤压模具钢低温盐浴氮化工艺，使用特定的氮化盐，能有效地提高热挤压模具表面的硬度，耐磨性，抗疲劳强度以及耐蚀性。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明工艺方案进行具体说明。

将铝合金热挤压模具放在常用酸洗、碱洗介质里，用悬挂多次清洗15分钟，以去除工件表面油污，然后用清水将工件洗净；将工件在烘干机中烘干，烘干后放于炉内300~350℃左右进行预热20分钟；接着在氮化炉里坩埚中加入氮化用的氮化盐，其特征在于盐浴氮化的氮化盐按重量百分比由如下成分组成：KCNO 25%，NaCNO 25%，K₂CO₃ 10%，Na₂CO₃ 10%，Li₂CO₃ 7%，La₂(CO₃)₃ 0.5%, Ce₂(CO₃)₃ 0.5%, NaCl 11.5%，KCl 10.5%，Na₂SO₄ 0.5%。Na₂S 0.025%，K₂S 0.025%。将氮化盐在氮化炉中加热至其融化将熔融液态，然后将预热好的铝合金热挤压模具钢放入坩埚中，氮化炉中的温度保持在430℃氮化1200分钟；到1200分钟后将工件取出，并置于空气中冷却至室温；接着将冷却的工件在大量清洗；在烘干机中以80℃左右温度将氮化好的工件进行烘干抛光。氮化后的热挤压模具较常规氮化工艺使用寿命提高80%，变形量也较小，极大提高生产率，降低了能耗和生产成本。