一种模具冲头的制作方法
【专利说明】一种模具冲头
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉一种模具冲头，属于模具技术领域。
【背景技术】
[0003]模具在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件，可广泛用于冲裁、成形冲压、模锻、冷镦、挤压、粉末冶金件压制、压力铸造，以及工程塑料、橡胶、陶瓷等制品的压塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的轮廓或内腔形状，应用具有刃口的轮廓形状可以使坯料按轮廓线形状发生分离(冲裁)；应用内腔形状可使坯料获得相应的立体形状。而冲头则是安装在冲压模具上的金属零件，应用于与材料的直接接触，使材料发生形变、裁切材料，是形成压件端面形状的压模零件。现有的冲头硬度高耐磨性不高，本身太脆。使用较短的时间后，寿命都比较短，使得生产效率低下。
【发明内容】
[0004]一种模具冲头，模具冲头经分散相铬基合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火，碳氮共渗工序制备而成:
分散相铬基合金原料粉末包括分散相和铬基合金，分散相(重量)由碳化钨140-150份，莫来石100-110份，氧化铝30-40份，二硅化钼3份，Mo50份组成;铬基合金(重量)由C 5-6%,Ni 3-4%， V 3-4%， Sn 4-5%, Ca 0.04-0.05%,Ce 0.02-0.03%, Y 0.02-0.03%, Sc 0.02-
0.03%，余量为Cr组成;分散相和铬基合金的重量比为0.5，
其中粉末混合工序中:称取碳化钨，莫来石，氧化铝，二硅化钼，M ο粉末按照上述比例混合，按照球料比11: I进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间34h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得分散相粉末;称取上述比例铬基合金粉末，按照球料比26:1进行球磨合金化，球磨时间35h，添加无水乙醇为过程控制剂，获得铬基合金微粉;将分散相粉末和铬基合金微粉混合，再次球磨23小时，获得分散相铬基合金混合粉末；
其中压制烧结工序中:将上述获得的分散相铬基合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状;然后进行真空烧结，升温速率20°C/min升温至1600°C时进行保温4小时，后随炉冷却，
其中退火工序中:退火温度1100°C，保持6h，然后随炉冷却至130°C后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中:按照模具冲头尺寸机加工；
其中淬火，回火工序中:所述淬火处理的温度为1140°C，所述回火处理的温度为540°C，碳氮共渗工序:温度900_910°C碳势0.4%和氮势0.3%，保温411，然后升高碳势至0.5%和升高氮势至0.6%，保温7h，之后炉温降至820-830°C，升高碳势至1.1%和升高氮势至1.2%;保温3h，之后空冷至室温;最终得到模具冲头。
[0005]所述的一种模具冲头，分散相(重量)由碳化钨140份，莫来石100份，氧化铝30份，二硅化钼3份，Mo50份组成。
[0006]所述的一种模具冲头，分散相(重量)由碳化钨150份，莫来石110份，氧化铝40份，二硅化钼3份，Mo50份组成。
[0007]所述的一种模具冲头，分散相(重量)由碳化钨145份，莫来石105份，氧化铝35份，二硅化钼3份，Mo50份组成。
[0008]所述的一种模具冲头，碳氮共渗工序:温度900°C碳势0.4%和氮势0.3%，保温4h，然后升高碳势至0.5%和升高氮势至0.6%，保温7h，之后炉温降至820°C，升高碳势至1.1%和升高氮势至1.2%;保温3h，之后空冷至室温;最终得到模具冲头。
[0009]所述的一种模具冲头，碳氮共渗工序:温度910°C碳势0.4%和氮势0.3%，保温4h，然后升高碳势至0.5%和升高氮势至0.6%，保温7h，之后炉温降至830°C，升高碳势至1.1%和升高氮势至1.2%;保温3h，之后空冷至室温;最终得到模具冲头。
[0010]所述的一种模具冲头，碳氮共渗工序:温度905°C碳势0.4%和氮势0.3%，保温4h，然后升高碳势至0.5%和升高氮势至0.6%，保温7h，之后炉温降至825°C，升高碳势至1.1%和升高氮势至1.2%;保温3h，之后空冷至室温;最终得到模具冲头。
[0011]所述的一种模具冲头，铬基合金(重量)由C 5%，Ni 3%，V 3%，Sn 4%，Ca
0.04%,Ce 0.02%, Y 0.02%, Sc 0.02%，余量为Cr组成。
[0012]所述的一种模具冲头，铬基合金(重量)由C 6%，Ni 4%，V 4%，Sn 5%，Ca
0.05%,Ce 0.03%, Y 0.03%, Sc 0.03%，余量为Cr组成。
[0013]所述的一种模具冲头，铬基合金(重量)由C 5.5%, Ni 3.5%, V 3.5%, Sn 4.5%,Ca 0.045%,Ce 0.025%, Y 0.025%, Sc 0.025%，余量为Cr组成。
[0014]上述
【发明内容】
相对于现有技术的有益效果在于:I)本发明模具冲头中分散相由碳化钨，莫来石，氧化铝，二硅化钼，Mo组成提高了材料的机械性能；2)铬合金的成分具有较高强度，再分散相的作用下铬合金强度得到了进一步提高，3)粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火，碳氮共渗工序使制造工序更为简单，降低了成本;4)碳氮共渗工序提高工件的表面硬度和强度。
【具体实施方式】
[0015]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0016]实施例1
一种模具冲头，模具冲头经分散相铬基合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火，碳氮共渗工序制备而成:
分散相铬基合金原料粉末包括分散相和铬基合金，分散相(重量)由碳化钨140份，莫来石100份，氧化铝30份，二硅化钼3份，Mo50份组成;铬基合金(重量)由C 5%，Ni 3%，V 3%，Sn 4%，Ca 0.04%,Ce 0.02%, Y 0.02%, Sc 0.02%，余量为Cr组成；分散相和铬基合金的重量比为0.5，
其中粉末混合工序中:称取碳化钨，莫来石，氧化铝，二硅化钼，M ο粉末按照上述比例混合，按照球料比11: I进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间34h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得分散相粉末;称取上述比例铬基合金粉末，按照球料比26:1进行球磨合金化，球磨时间35h，添加无水乙醇为过程控制剂，获得铬基合金微粉;将分散相粉末和铬基合金微粉混合，再次球磨23小时，获得分散相铬基合金混合粉末；
其中压制烧结工序中:将上述获得的分散相铬基合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状;然后进行真空烧结，升温速率20°C/min升温至1600°C时进行保温4小时，后随炉冷却，
其中退火工序中:退火温度1100°C，保持6h，然后随炉冷却至130°C后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中:按照模具冲头尺寸机加工；
其中淬火，回火工序中:所述淬火处理的温度为1140°C，所述回火处理的温度为540°C，
碳氮共渗工序:温度900°C碳势0.4%和氮势0.3%，保温4h，然后升高碳势至0.5%和升高氮势至0.6%，保温7h，之后炉温降至820°C，升高碳势至1.1%和升高氮势至1.2%;保温3h，之后空冷至室温;最终得到模具冲头。
[0017]实施例2
一种模具冲头，模具冲头经分散相铬基合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火，碳氮共渗工序制备而成:
分散相铬基合金原料粉末包括分散相和铬基合金，分散相(重量)由碳化钨150份，莫来石110份，氧化铝40份，二硅化钼3份，Mo50份组成;铬基合金(重量)由C6%，Ni 4%，V 4%，Sn 5%，Ca 0.05%,Ce 0.03%, Y 0.03%, Sc 0.03%，余量为Cr组成；分散相和铬基合金的重量比为0.5，
其中粉末混合工序中:称取碳化钨，莫来石，氧化铝，二硅化钼，M ο粉末按照上述比例混合，按照球料比11: I进行球磨合金化，磨球为淬火钢球，球磨时间34h，施加99.9%以上的高纯氩气，获得分散相粉末;称取上述比例铬基合金粉末，按照球料比26:1进行球磨合金化，球磨时间35h，添加无水乙醇为过程控制剂，获得铬基合金微粉;将分散相粉末和铬基合金微粉混合，再次球磨23小时，获得分散相铬基合金混合粉末；
其中压制烧结工序中:将上述获得的分散相铬基合金混合粉末干燥，筛分，压制成所需的产品的尺寸形状;然后进行真空烧结，升温速率20°C/min升温至1600°C时进行保温4小时，后随炉冷却，
其中退火工序中:退火温度1100°C，保持6h，然后随炉冷却至130°C后取出空气中自然冷却；
其中机加工工序中:按照模具冲头尺寸机加工；
其中淬火，回火工序中:所述淬火处理的温度为1140°C，所述回火处理的温度为540°C，
碳氮共渗工序:温度910°C碳势0.4%和氮势0.3%，保温4h，然后升高碳势至0.5%和升高氮势至0.6%，保温7h，之后炉温降至830°C，升高碳势至1.1%和升高氮势至1.2%;保温3h，之后空冷至室温;最终得到模具冲头。
[0018]实施例3
一种模具冲头，模具冲头经分散相铬基合金原料粉末混合，压制烧结，退火，机加工，淬火，回火，碳氮共渗工序制备而成:
分散相铬基合金原料粉末包括分散相和铬基合金，分散相(重量)由碳化钨145份，莫来石105份，氧化铝35份，二硅化钼3份，Mo50份组成;铬基合金(重量)由C 5.5%，Ni 3.5%，V3.5%, Sn 4.5%, Ca 0.045%,Ce 0.025