[发明专利]一种耐磨自润滑高强磨具钢复合材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于复合金属材料技术领域，具体涉及一种耐磨自润滑高强模具钢复合材料的制造方法。

背景技术

目前，型材、管材弯曲机磨具加工过程中常采用的45号钢、Cr12钢等作为磨具的母材，但是其磨损较快如经两相对运动的物体表面摩擦，由机械能转化为热能在其加热过程和冷却过程都以非常快的速度进行，使物体表面具有相当高的活性和自由性，进而造成表面塑性变形、脆性剥落及出现“冷焊”现象。

而如何降低磨具和型材间的摩擦系数，使磨具本身具有自润滑性能减少磨具型材在变形中脱落的金属颗粒粘附在表面上是降低磨损、提高磨具使用率、减少消耗，保障型材加工后表面质量的有效方法；同时在实际应用中磨具的磨损造成了能源和原材料的大量消耗、生产成本加大、工作效率低，型材和管材弯曲机磨具的表面质量降低，而如何提高磨具的耐磨性、保证加工产品的表面质量是当前企业所亟待解决的问题。

基于上述问题，本发明提供一种耐磨自润滑高强模具钢复合材料的制造方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种耐磨自润滑高强模具钢复合材料的制造方法，解决传统磨具型材所存在耐磨性能差，使用寿命短的问题，从而保证所加工型材的质量，提高加工生产效率、降低企业生产成本。

技术方案：一种耐磨自润滑高强模具钢复合材料的制造方法，包括以下步

骤， 步骤1、将磨具钢ZG35Simn进行表面杂质、氧化层进行处理，其中使用KJR-210金属除锈剂对模具钢ZG35Simn表面初次预处理。

步骤2、将磨具钢ZG35Simn通过中频电炉进行二次热处理，烘干模具钢ZG35Simn内部水分，其中烘干时间为5分钟-30分钟，烘干温度控制在40°-80°。

步骤3、将合金混合材料采用铸渗方式均匀镀膜在模具钢ZG35Simn表面，其中合金混合材料选用S、M、Cr、W中的一种或两种，铸渗镀膜的厚度为2nm-6nm。

步骤4、将混合金属液体浇入磨具钢ZG35Simn，其中混合金属液体由下列成分组成，C0.25%-5%、Si0.3%-8%、Mn 0.6%-2%、Ni 0.15%-5%、Cr 0.2%-5%、Cu0.1%-1%、Mo 0.1%-5%、V 0.02%-0.15%、SP 0.01%-0.06%。

步骤5、磨具钢ZG35Simn表面的镀膜合金混合材料涂层与混合金属液体发生冶金化学反应，使镀膜合金混合材料涂层融化、溶解和磨具钢ZG35Simn表面基体融合为一体，生成一层耐磨、自润滑合金层，其中表面生成的耐磨、自润滑合金层组成成分含量为C0.42%-5%、Si0.5%、Mn 1%-1.4%、Ni 0.3%-0.4%、Cr 0.6%-0.9%、Mo 0.2%-0.35%、S0.1%-0.2%、P 0.01%-0.06%。

优选的所述步骤2中将磨具钢ZG35Simn通过中频电炉进行二次热处理，烘干模具钢ZG35Simn内部水分，其中烘干时间为10分钟-20分钟，烘干温度控制在50°-75°。

优选的所述步骤3中铸渗镀膜的厚度为3nm-5nm。

优选的步骤4中所述混合金属液体由下列成分组成，C0.3%-45%、

Si0.4%-6%、Mn 0.75%-1.5%、Ni 0.2%-4%、Cr 0.3%-0.4%、Cu0.15%-0.8%、Mo 0.15%-3%、V 0.04%-0.1%、SP 0.04%-0.06%。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的一种耐磨自润滑高强模具钢复合材料的制造方法，具有以下优点：1、自润滑复合材料耐磨性能优越、耐磨强度高且适用范围广可用于多种行业设备加工；2、生产方法步骤简单，对设备要求不高、各项参数易控制，原料成本低；3、本发明的复合耐磨钢丰富了磨具用钢的品种且使用寿命长，同时保障了所加工产品的质量，降低企业成本投入。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。

一种耐磨自润滑高强模具钢复合材料的制造方法，包括以下步

骤， 步骤1、将磨具钢ZG35Simn进行表面杂质、氧化层进行处理，其中使用KJR-210金属除锈剂对模具钢ZG35Simn表面初次预处理。

步骤2、将磨具钢ZG35Simn通过中频电炉进行二次热处理，烘干模具钢ZG35Simn内部水分，其中烘干时间为5分钟-30分钟，烘干温度控制在40°-80°。