[發(fā)明專利]鋁合金擠壓多孔模具的處理工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310691669.5
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103668229A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 張聰聰;韋政;盛丹;韓祖麗;韋衛(wèi)杰;葉晟
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西理工職業(yè)技術(shù)學院
• 主分類號: C23F17/00
• 分類號: C23F17/00;C23C8/24;C23C24/10
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 羅保康

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋁合金擠壓模具加工領(lǐng)域，具體地說是一種鋁合金擠壓多孔模具的處理工藝。

背景技術(shù)

鋁合金有較好的擠壓成形性，具有比重輕、強度好、耐腐蝕，良好經(jīng)濟性、環(huán)保性和可回收性等優(yōu)點，廣泛用于工業(yè)、電子、建筑等領(lǐng)域，現(xiàn)階段鋁合金型材的加工，大多是通過熱擠壓模具來完成。

傳統(tǒng)的鋁合金擠壓模具多為單孔模具，單孔模具擠壓能耗高、產(chǎn)效低。而多孔模擠壓則是在原來“一模一孔”生產(chǎn)方式基礎(chǔ)上，實現(xiàn)“一模二孔”、“一模多孔”式生產(chǎn)。使用多孔模擠壓，可以較大程度地提高產(chǎn)能、優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、提高人均生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、節(jié)約工業(yè)用地，因此備受鋁合金擠壓生產(chǎn)企業(yè)青睞。

鋁合金擠壓模具由于長期經(jīng)受高溫載荷（包括壓縮、拉伸、扭曲、力沖擊和熱沖擊等）作用，脫模時還承受一定的拉應力，還受到?jīng)_擊載荷的作用。所以鋁合金擠壓模具的性能要求具有較高的熱穩(wěn)定性、良好的抗冷熱疲勞強度、較高的耐高溫強度和足夠的韌性。而多孔模具多孔模相對于單孔模的制作精度要求更高，分流孔、焊合腔結(jié)構(gòu)更復雜，多孔模具還常常因刃口損壞而報廢。

所以，提高多孔模具的使用壽命、增強多孔模具刃口硬度、增強多孔模具在鋁合金擠壓生產(chǎn)中的穩(wěn)定性、保證多孔模具能適用于較寬溫度范圍的擠壓工藝，一直是行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員在研究的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種模具使用壽命長、模具刃口硬度高、模具在生產(chǎn)時的穩(wěn)定性好、成品率高的鋁合金擠壓多孔模具的處理工藝。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種鋁合金擠壓多孔模具的處理工藝，其特征在于，其工藝步驟包括退火、淬火、回火、清洗、氮化前處理、氮化和表面合金化，具體過程如下：

（1）退火：采用球化退火，即將模具放入加熱爐中在850-900℃下保溫2-4小時，然后以35-40℃/h的速度隨爐緩冷，模具冷卻至500-550℃時出爐空冷。

（2）淬火：退火后的模具先經(jīng)過兩階段預熱，首先在400-450℃下保溫5分鐘，然后在820-850℃下保溫5分鐘，后快速升溫至1000℃-1100℃下保溫5-10分鐘，淬火采用50～60℃溫水冷卻方式，淬火加熱和保溫過程中采用防氧化脫碳涂料凃在模具的周圍。

（3）回火：經(jīng)過淬火后的模具放入加熱爐中在500-600℃下保溫2-4小時，重復回火2-4次。

（4）清洗：用酸液浸泡經(jīng)過回火的模具10～15分鐘，模具取出用清水沖洗，再用水砂紙打磨、刷洗鐵銹，并沖洗干凈，最后放入金屬凈化洗劑中浸泡10～15分鐘，取出風扇吹干，其中酸液為重量含量20%～30%的鹽酸或硫酸。

（5）氮化前處理：將模具裝入框中，將裝好模具的框放入爐中，爐蓋蓋至一半，啟動風扇接通加熱電源，吹、烘干爐內(nèi)模具水分，當爐外溫度為150℃時停止加熱，10-20分鐘后蓋緊爐蓋，先充入氨氣，氣量為2-3m³/h?，并啟動風扇排出爐內(nèi)空氣。

（6）氮化：排完空氣后開始加熱升溫，將氨氣通入量調(diào)至1.5-3m³/h，爐壓控制在100-150mm水柱，溫度爐內(nèi)510-530℃時開始保溫，保溫10-12小時，氨分解率控制在28%-40%。

（7）表面合金化：將合金粉末涂在經(jīng)過氮化的模具刃口平面上，通過激光束將合金粉末加熱熔化，使合金元素快速熔入模具表面，然后進行表面清理、精磨。

以上所述的金屬凈化洗劑包括表面活性劑、磷酸三鈉、三乙醇胺和磷酸三丁酯；表面活性劑、磷酸三鈉、三乙醇胺和磷酸三丁酯的重量百分比為15-20：2-5：5-8：10-15。

以上所述的合金粉末為V₂O₅、Nb₃B₂和滲碳劑的混合物，其質(zhì)量比例為V₂O₅:?Nb₃B₂:滲碳劑=1:1:1。

本發(fā)明的突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步是：

1．本發(fā)明的鋁合金擠壓多孔模的處理工藝處理后的擠壓多孔模具，具有良好的綜合性能，可以抵抗塑性變形，磨損和裂紋的發(fā)生，可以提高模具壽命2至3倍，增強了模具在生產(chǎn)時的穩(wěn)定性，保證了多孔模具能適用于較寬溫度范圍的擠壓工藝。