专利名称：一种模具材料表面的喷丸强化方法
技术领域：
本发明涉及一种模具材料表面的强化处理方法，具体的说是一种模具材料表面的 喷丸强化方法。
背景技术：
随着现代工业技术的发展，对模具材料的需求量越来越多，对其使用性能也提出 了更高的要求。努力提高模具的力学性能，延长模具的使用寿命，将为人类社会带来可观的 社会效益和经济效益。而从节省能源、充分发挥材料的性能潜力、获得特殊性能和最大技术经济效益出 发，采用表面处理技术对模具的表面进行强化，是提高模具使用性能和寿命的行之有效的 主要手段。所谓表面处理技术，是通过施加各种覆盖或者采用机械、物理、化学等方法来改 变材料表面形貌、化学成分、相组成、微观结构、缺陷状态或应力状态，从而提高材料的整体 使用性能。喷丸强化就是其中的一项经济、简便而有效的模具表面处理技术。喷丸强化是 借助于硬丸粒，高速、连续锤击金属表面，使其产生强烈的冷作硬化。通过喷丸可以明显改 变金属表面的应力状态、显微硬度、表层的微观形貌和相应成分，从而提高模具材料表面的 疲劳强度、抗冲击磨损及抗应力腐蚀性能；喷丸还可以改变模具的表面粗糙度，并有效地去 除电火花加工而产生的表面变质层。例如，专利文献CN101215680A即公开了一种模具钢表 面的喷丸强化处理方法。但是，对于挤压模具而言，喷丸强化的处理作用具有两面性一方面，喷丸强化使 得表面更为粗糙，形成的凹凸容纳磨屑，有利于模具表面的耐粘着磨损性能的提高，也即提 高了发生咬合磨伤的最大载荷，从而利于提高挤压模具的使用寿命；另一方面，粗糙的表面 增加了挤压模具的摩擦系数，不利于挤压模具的使用，也即不利于提高挤压模具的使用寿 命。这一矛盾的存在使得喷丸强化在挤压模具的使用中受到了限制。因此，如果能够提供一种新型的喷丸强化技术，进而对上述矛盾予以协调从而获 得理想的处理效果，对于喷丸强化在挤压模具领域的广泛应用具有积极的重要意义。
发明内容
本发明的目的即在于提供一种能够提高挤压模具的抗粘着磨损性能，同时保持挤 压模具具有低的摩擦系数的喷丸强化处理方法。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是步骤1)，对需要进行喷丸强化处 理的模具钢表面进行打磨预处理；步骤幻，用具有第一粒度及第一硬度的第一喷丸介质对 经过打磨预处理的模具钢进行初步喷丸强化处理；步骤幻，用具有第二粒度及第二硬度的 第二喷丸介质对经过初步喷丸强化处理的模具钢进行二次喷丸强化处理，获得性能得到显 著提高的模具钢；其中，步骤1)中使用常规的刚玉砂纸进行打磨预处理即可；其中，步骤幻中的第一粒度及第一硬度分别大于步骤幻中的第二粒度及第二硬度；进一步而言，第一喷丸介质优选粒径为0. 1-0. 2mm的非晶氧化铝球，第二喷丸介质优选 粒径为0. 05-0. Imm的不锈钢球；其中，步骤2)中初步喷丸强化处理的喷射压力优选为0. 2-0. 25MPa,喷射时间优 选为5-10分钟；其中，步骤3)中二次喷丸强化处理的喷射压力优选为0. 2-0. 35MPa，喷射时间优 选为2-5分钟。通过上述方法步骤，即可获得具有优异抗粘着磨损性能，同时兼具低摩擦系数的 模具钢。本发明的优点是通过简单的喷丸强化处理工艺的变化组合，解决了以往喷丸强 化处理中存在的难以获得同时具有优异抗粘着磨损性能及低的摩擦系数的挤压模具钢的 问题。
具体实施例方式下面，通过具体的实施例对本发明进行详细说明。实施例.步骤1)，选择常用的Cr 12MoV作为被处理模具钢，首先用800#刚玉砂纸对被处理 模具钢进行打磨预处理；步骤2)，选用直径为0. 2mm的非晶氧化铝球(硬度约950HV)作为 喷丸介质对经过打磨预处理的模具钢表面进行初步喷丸强化处理，喷射压力为0. 2MPa,喷 射时间为6分钟；步骤3)，选用0Crl8Ni9不锈钢球(硬度约450HV)作为喷丸介质对经初 步喷丸强化处理的模具钢进行二次喷丸强化处理，喷射压力为0. 3MPa,喷射时间为2分钟， 从而获得模具钢(用1#样表示)。其中经本发明处理后的模具钢的表面粗糙程度Rz的结 果如表1所示、摩擦系数的结果如表2所示、发生咬合磨伤的载荷如表3所示。作为对比，选用Crl2MoV模具钢(用姊样表示)以及仅经本发明初步强化处理的 Crl2MoV模具钢(用3#样表示)，测试其表面粗糙程度艮、摩擦系数以及发生咬合磨伤的载 荷，结果分别如表1、表2和表3所示。表 1.
权利要求
1.一种模具钢表面的喷丸强化处理方法，其包括以下步骤，步骤1)，对需要进行喷丸 强化处理的模具钢表面进行打磨预处理；步骤幻，用具有第一粒度及第一硬度的第一喷丸 介质对经过打磨预处理的模具钢进行初步喷丸强化处理；步骤；3)，用具有第二粒度及第二 硬度的第二喷丸介质对经过初步喷丸强化处理的模具钢进行二次喷丸强化处理，获得性能 得到显著提高的模具钢。
2.根据权利要求1所述的一种模具钢表面的喷丸强化处理方法，其中，步骤1)中使用 常规的刚玉砂纸进行打磨预处理即可；其中，步骤幻中的第一粒度及第一硬度分别大于步 骤3)中的第二粒度及第二硬度；进一步而言，第一喷丸介质优选粒径为0. 1-0. 2mm的非晶 氧化铝球，第二喷丸介质优选粒径为0. 05-0. Imm的不锈钢球；其中，步骤2)中初步喷丸强 化处理的喷射压力优选为0. 2-0. 25MPa,喷射时间优选为5_10分钟；其中，步骤3)中二次 喷丸强化处理的喷射压力优选为0. 2-0. 35MPa,喷射时间优选为2_5分钟。
3.一种挤压模具钢，其是经权利要求1或2的模具钢表面的喷丸强化处理方法处理得到。
全文摘要
一种模具钢表面的喷丸强化处理方法，其是用具有第一粒度及第一硬度的第一喷丸介质对经过打磨预处理的模具钢进行初步喷丸强化处理，而后再用具有第二粒度及第二硬度的第二喷丸介质对经过初步喷丸强化处理的模具钢进行二次喷丸强化处理，获得具有优异抗粘着磨损性能，同时兼具低摩擦系数的模具钢，获得的模具钢适于作为挤压模具钢使用。
文档编号B24C1/10GK102139470SQ201010579860
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者姜少群 申请人:姜少群