[发明专利]一种挤压模具的型芯根部的表面复合处理方法

说明书

本发明涉及一种挤压模具的型芯根部的表面复合处理方法，包括以下步骤：区域淬火，对型芯根部及除了型芯根部以外的其余区域进行区域淬火；区域喷丸，对挤压模具进行喷丸，其中型芯根部的喷丸时间为其余区域的1‑5倍；区域渗氮，型芯根部涂覆防渗涂料或催渗涂料，然后对挤压模具进行渗氮处理。本发明对挤压模具的不同部位采用不同的处理工艺，对型芯根部进行区别于其余区域的强化处理，既提高了型芯根部的韧性和表面压应力，减少了在循环应力的作用下因表面渗氮脆化而产生显微裂纹或疲劳裂纹,从而降低了模具因分流桥断裂报废的几率，又保证了模具除型芯根部以外区域的表面硬度，本发明可提高模具寿命30%‑300%。

技术领域

本发明涉及一种挤压模具的型芯根部的表面复合处理方法，属于金属材料表面强化处理方法技术领域。

背景技术

由于挤压模具长期承受高温、高压、高摩擦的恶劣工作环境，普通的模具钢表面处理工艺不能满足使用要求。在分流模具中，对模具进行整体氮化热处理虽然能提高模具表面硬度，但是却容易在挤压力的多次循环作用下在分流桥桥底型芯根部区域产生疲劳裂纹，致使模具出现早期开裂报废。

目前对于金属表面的处理方式大多分为四种：表面机械处理、表面化学处理、表面电化学处理和表面现代处理。对挤压模具的处理多为氮化以及喷丸处理，但是大多都只是提高材料的表面硬度，对韧性考虑的较少。挤压用平面分流模和舌型组合模要长期承受反复的挤压力，一味的提高模具的硬度虽然能够降低模具的磨损，但是却容易产生模具表面的脆性裂纹以致早期开裂报废的情况。目前，在平面分流模中，因型芯根部开裂而报废的模具约占所有报废模具的70%以上，导致模具成本在整个铝型材挤压生产中占比高达30%。目前企业还没有很好的方法解决这一问题。

现有技术中，中国专利CN201711127249.9中，虽然该发明既提高了材料表面的韧性又提高了表面的硬度，但是该方法并不适用于模具钢，只适用于有色金属，也并未针对铝合金挤压模具和镁合金舌型组合模的型芯根部进行有区别的表面处理。中国专利CN201811165906.3中，此发明通过软氮化来提升模具表面的韧性和硬度，但是一般软氮化的渗氮层能够承受的载荷较低，且软氮化后硬度容易达不到特定的要求，模具变形大。也并未针对铝合金挤压模具型芯根部进行有区别的表面处理，对于分流桥根部抗裂纹性能的提升不是很大。

发明内容

本发明针对现有技术中由于平面分流模和舌型组合模的型芯根部开裂影响模具寿命的问题，提供一种挤压模具的型芯根部的表面复合处理方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种挤压模具的型芯根部的表面复合处理方法，包括以下步骤：

区域淬火，对型芯根部及除了型芯根部以外的其余区域进行区域淬火；

区域喷丸，对挤压模具进行喷丸，其中型芯根部的喷丸时间为其余区域的1-5倍；

区域渗氮，型芯根部涂覆防渗涂料或催渗涂料，然后对挤压模具进行渗氮处理。

本发明的有益效果是：本发明通过对模具进行区域淬火、区域喷丸、区域渗氮，既保证了模具整体表面硬度，同时提高了型芯根部的韧性和表面压应力，减少了在循环应力的作用下因表面渗氮脆化而产生显微裂纹或疲劳裂纹,从而导致模具断裂报废的几率，可提高模具寿命30%-300%。

在上述技术方案的基础上，本发明为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：

进一步，所述渗氮处理为气体渗氮和/或离子渗氮。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：根据模具表面不同的应力水平，采用不同的渗氮方式，从而提高模具的疲劳寿命。

进一步，所述区域渗氮，对型芯根部进行离子渗氮，对其余区域进行气体渗氮。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：根据不同的韧性要求，采用不同的渗氮方式，提高了型芯根部的使用寿命，节约了成本。