[发明专利]一种自润滑磷铜球挤压模具的处理方法

说明书

本发明提供了一种自润滑磷铜球挤压模具的处理方法，是利用4Cr5MoSiV1(H13)正火、回火、淬火、深冷、硫碳氮共渗等一系列处理工艺对铜球挤压用模具进行自润滑处理的方法。使模具内部硬度和强度高，在表面形成铁、钼、铬的碳化物及氮化物，同时形成钼、铁的硫化物。模具高硬度和高强度可以使模具变形小，形状稳定，表面的碳化物和氮化物具有高的硬度，在高强度高硬度基体的支撑下耐磨性能良好，而钼、铁的硫化物因具有层片状结构，具有良好的储油和润滑作用，挤压阻力减小，模具寿命提高。

技术领域

本发明属于材料技术邻域，具体涉及一种铜电镀阳极用磷铜球挤压模具的自润滑处理方法。

背景技术

一般生产印制线路板使用磷铜球或磷铜角作为的阳极，为了提高镀层的质量和减少电镀阳极泥，要求磷铜球的晶粒越小越好，因此，为了消除上引连铸铜杆的柱状晶组织，早期采用斜轧工艺，轧制后组织晶粒较大，近来采用预挤压轧制连铸铜杆和铜球半模挤压工艺，使磷铜球的组织达到微米级。目前挤压模具材料使用4Cr5MoSiV1(H13)模具钢或其它模具钢，采用常规的淬火加回火的热处理工艺。为了减少模具挤压阻力、提高磷铜球的园整度、延长模具寿命采用喷机油、石墨、二硫化钼、减摩涂层、粉末冶金复合层等进行润滑，一定程度上减小了挤压阻力，提高了球的园整度，不同的方法有其各自的特点，但润滑的效果不尽人意；近年来，随着自动化生产的进行，对模具寿命、挤压力的要求变得越来越高，并且在模具润滑关方面作了大量工作,如：申请号CN 201510644748.X，铜管拉拔模具润滑的结构和润滑方法；申请号CN 201410588603.8，微量润滑冷却系统及铜管拉拔时润滑冷却方法、申请号CN201520125686.7，自润滑模具、申请号CN201410355551.X，自润滑拉深模具、申请号CN201420411914.2，一种自润滑拉深模具、申请号CN 200810174650.2，一种新型自润滑凹模等，均采用在模具工作时供给润滑剂起到润滑作用，申请号CN 201710735974.8，高温仿生自润滑热作模具材料及其制备方法，通过合金粉冶金的方法在模具表面形成粉末冶金合金层，利用粉末冶金合金层结构中空隙储存润滑剂，在工作时析出起到润滑减摩作用，专利号CN201721189752.2 ，金属丝的冷拉丝工艺中的润滑粉涂覆装置是在金属丝的冷拉丝工艺中涂覆润滑粉润滑，申请号CN 201110161616.3，一种具有自润滑涂层的铁素体不锈钢冲压模具的制备方法、申请号CN 201110161619.7，一种具有自润滑涂层的镍基超耐热模具的制备方法、申请号CN 201110161617.8，一种具有自润滑涂层的镍基超耐热合金冲压模具，对模具进行前序处理，在硬度、强度满足要求的模具上分别涂覆过渡层FeCrAlY、层阻挡层TiN或者TaN和具有自润滑功能的BN作为工作层，申请号CN 201110148422.X，一种金属塑性成形模具织构化自润滑处理方法)是先对模具表面织构化微加工处理，再将自润滑材料与其进行复合处理，得到具有自润滑作用的涂层。专利号CN 201110150367.8，电弧喷涂制备具有自润滑功能的铁基模具)是通过电弧喷涂的方法制备具有自润滑功能的冲压模具壳体(表面)。

上述专利从生产工艺及方法上也做了大量的研究工作，取得了一定的效果，但这些工艺方法不同程度存在以下问题：

1.采用外润滑的方法，润滑剂是在润滑膜保持良好的情况下有较好的效果，润滑效果不稳定；

2.在模具上涂覆具有减磨作用的涂层，但涂层与模具基体之间的结合力较低，在使用过程中易脱落，模具的损伤增加，寿命较短，成本较高；

3.润滑效果差，是挤压力大；

4.润滑液(膏)中的添加物在挤压热的作用下挥发或分解，产生环境污染，对人的健康不利；

5.润滑机构复杂，操作程序增加。

因此，研发一种通过处理工艺改进，使模具本身具有自润滑的功能，延长模具寿命，减小挤压力成为该领域迫切需要解决的问题。

发明内容