[发明专利]一种注塑模具表面渗碳的方法

说明书

技术领域

本发明涉及模具加工技术领域，尤其涉及一种注塑模具表面渗碳的方法。

背景技术

模具是制造业中极其重要且不可或缺的特殊基础的工艺装备，模具是工业生产的基础工艺装备，模具工业是基础工业，是装备工业的重要组成部分。发达国家都很重视模具工业的发展及模具技术的研究与开发，模具工业在国际上被称为“工业（百业）之母”，永不衰亡。美国称之为“不可估量其力量的工业”；德国将其视为“关键工业”；日本将其视为“整个工业发展的秘密”。模具生产过程集合了精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造而成为了高技术产品，适用于高效大批量生产的工业，并具有高一致性、高精度、高复杂程度和低耗能耗材的优势，这正是其它加工制造方法与模具工业所无法比拟的。模具被广泛应用于机械、汽车、电子、生物、通信、医疗、航天、航空、建材、轻工、军工、交通、能源等制造领域。模具工业是重要的基础工业，是衡量一个国家先进制造水平高低的标志，没有高质量的模具就没有高质量的工业产品，因此，发展模具事业显得尤为重要。

注塑模具是塑料制品生产的重要工艺装备，其腔体表面常因为腐蚀、磨损、氧化和疲劳等因素的影响而失去工作精度，降低了注塑模具的使用寿命，增加了模具的修复成本。表面工程技术可有效改善模具腔体表面的综合性能，其中，渗碳工艺可提高模具腔体表面的力学性能，再经过淬火可进一步提高其耐磨性能。目前气体渗碳技术主要采用煤油和甲醇作为渗剂，由于其工艺相对简单，适于大规模的工业化生产，但是现有的气体渗碳工业也存在一些缺陷，例如加工的时间较长，模具表面发黑等缺陷。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供了一种注塑模具表面渗碳的方法，该方法工艺简单，可提高模具腔体表面的力学性能，提高模具耐磨性能，并且使用该方法能够降低渗碳的时间，获得表面光亮、粗糙度小模具表面。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种注塑模具表面渗碳的方法，采用煤油和甲醇作为渗剂，在井式渗碳炉中对注塑模具表面进行渗碳，包括步骤：

（a）加热井式渗碳炉到800～850℃，分别滴入煤油和甲醇渗剂，其中煤油和甲醇的剂量均为140～160滴/min，时间为20～30min，排出井式渗碳炉的气体；

（b）将去除油污和杂质后的注塑模具装入所述井式渗碳炉中；其中，所述注塑模具的材料为3Cr2NiMo刚材料，所述注塑模具尺寸为400～700×400～700×800～1100mm；

（c）封闭所述渗碳炉并加热到900～920℃，分别滴入煤油和甲醇渗剂，其中，所述煤油渗剂中含有0.01～0.015g/ml的氧化钐，所述煤油渗剂的剂量为150～180滴/min，所述甲醇渗剂中含有0.005～0.008g/ml的氯化碳，所述甲醇渗剂的剂量为80～110滴/min，时间为4～5h；

（d）停止加入渗剂，停止加热，将所述注塑模具在炉温中保温30～40min。

优选地，该方法还包括步骤：将所述注塑模具取出冷却，冷却方法可以为在空气中自然冷却或者在保护气体的氛围中冷却。

优选地，在步骤（a）中加热井式渗碳炉的温度到800℃，滴入煤油的剂量均为160滴/min，滴入甲醇的剂量均为140滴/min。

优选地，在步骤（a）中加热井式渗碳炉的温度到850℃，滴入煤油的剂量均为140滴/min，滴入甲醇的剂量均为160滴/min。

优选的，在步骤（c）中，所述煤油渗剂中含有0.01g/ml的氧化钐，所述煤油渗剂的剂量为180滴/min；所述甲醇渗剂中含有0.005g/ml的氯化碳，所述甲醇渗剂的剂量为110滴/min，时间为5h。

优选地，在步骤（c）中，所述煤油渗剂中含有0.015g/ml的氧化钐，所述煤油渗剂的剂量为150滴/min；所述甲醇渗剂中含有0.008g/ml的氯化碳，所述甲醇渗剂的剂量为80滴/min，时间为4h。

优选地，在步骤（c）中，所述煤油渗剂中含有0.012g/ml的氧化钐，所述煤油渗剂的剂量为160滴/min；所述甲醇渗剂中含有0.006g/ml的氯化碳，所述甲醇渗剂的剂量为100滴/min，时间为4.5h。

优选地，所述保护气体为氮气。

本发明的有益效果是，采用煤油和甲醇作为渗剂，在井式渗碳炉中对注塑模具表面进行渗碳时，通过在煤油渗剂中添加0.01～0.015g/ml的氧化钐，在甲醇渗剂中添加0.005～0.008g/ml的氯化碳，提高了注塑模具腔体表面的力学性能及耐磨性能，并且使用该方法能够降低渗碳的时间，获得表面光亮、粗糙度小模具表面。