本发明涉及热处理技术，对模具进行强化，具体的说，涉及一种气门热锻模强化处理方法。
背景技术：
气门热锻模材料为H13(4Cr5MoSiV1)和HM1(3Cr3Mo3W2V)，目前通用的热处理工艺是整体淬火后经过550℃-580℃高温回火处理，再进行氮化处理，表面硬度达到58-60HRC。气门一般采用奥氏体耐热钢如21-4N(5Cr21Mn9Ni4N)等材料制造，锻造温度高，一般在1000℃以上；锻模使用中因受强力摩擦及热疲劳作用，使用寿命短，通常锻造1500支左右的气门需要更换锻模；模具消耗量大，成本高；同时，换模时间一般较长，需要2-3小时，生产效率低。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种显著提高模具的使用寿命的气门热锻模强化处理方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种气门热锻模强化处理方法，在常规热处理的基础上再进行三步强化处理；第一步，高温低真空离子氮化处理，第二步，高温低真空Ti-N共渗处理，第三步，高温高真空W-Mo-Co-N共渗处理。
第一步中，温度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，渗层厚度0.7mm-0.9mm；第二步中，温度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，渗层厚度0.4mm-0.6mm；第三步中，温度540℃-560℃，真空度10-3Pa-10-4Pa，渗层厚度0.2mm-0.3mm。
常规热处理步骤为整体淬火后经过550℃-580℃高温回火处理。
为了使效果较佳，当气门锻模材料采用H13(4Cr5MoSiV1)时，工艺参数选择为：第一步，温度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，渗层厚度0.8mm-0.9mm；第二步，温度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，渗层厚度0.5mm-0.6mm；第三步，温度540℃-560℃，真空度10-3Pa-10-4Pa，渗层厚度0.25mm-0.3mm。
为了使效果较佳，当气门锻模材料采用HM1(3Cr3Mo3W2V)时，工艺参数选择为：第一步，温度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，渗层厚度0.7mm-0.8mm；第二步，温度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，渗层厚度0.4mm-0.5mm；第三步，温度540℃-560℃，真空度10-3Pa-10-4Pa，渗层厚度0.2mm-0.25mm。
经过三步强化处理后，在基体表面形成复合渗层，该复合渗层的硬度大小呈阶梯分布，外侧大，内侧小。
总的说来，本发明具有如下优点：
(1)模具表层为高硬度(1800Hv以上)的渗层，在高真空条件下形成了微晶结构，具有优良的耐磨性。
(2)复合渗层硬度呈梯度分布，表层：基体表面到厚度0.2mm-0.3mm处，硬度大于1800Hv；第二层：距基体表面0.2mm-0.3mm到0.4mm-0.6mm处，硬度为1500Hv左右；第三层：距基体表面0.4mm-0.6mm到0.7mm-0.9mm处，硬度为1000Hv左右；再往内为原基体层，硬度58-60HRC；这种呈梯度的硬度分布，使锻模耐疲劳性能有显著的提高。
(3)强化处理后的模具使用寿命提高3倍以上，显著降低了模具的消耗及使用成本。
(4)减少换模时间，生产效率提高了20％以上。
具体实施方式
下面来对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
一种气门热锻模强化处理方法，是在常规热处理(整体淬火后经过550℃-580℃高温回火处理)的基础上再进行三步强化处理：第一步，高温低真空离子氮化处理：温度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，渗层厚度0.7mm-0.9mm；第二步，高温低真空Ti-N共渗处理，温度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，渗层厚度0.4mm-0.6mm；第三步，高温高真空W-Mo-Co-N共渗处理，温度540℃-560℃，真空度10-3Pa-10-4Pa，渗层厚度0.2mm-0.3mm。
实施例2
气门锻模材料采用H13(4Cr5MoSiV1)，在常规热处理(整体淬火后经过550℃-580℃高温回火处理)的基础上再进行三步强化处理：第一步，高温低真空离子氮化处理：温度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，渗层厚度0.8mm-0.9mm；第二步，高温低真空Ti-N共渗处理，温度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，渗层厚度0.5mm-0.6mm；第三步，高温高真空W-Mo-Co-N共渗处理，温度540℃-560℃，真空度10-3Pa-10-4Pa，渗层厚度0.25mm-0.3mm。
实施例3
气门锻模材料采用HM1(3Cr3Mo3W2V)，在常规热处理(整体淬火后经过550℃-580℃高温回火处理)的基础上再进行三步强化处理：第一步，高温低真空离子氮化处理：温度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，渗层厚度0.7mm-0.8mm；第二步，高温低真空Ti-N共渗处理，温度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，渗层厚度0.4mm-0.5mm；第三步，高温高真空W-Mo-Co-N共渗处理，温度540℃-560℃，真空度10-3Pa-10-4Pa，渗层厚度0.2mm-0.25mm。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。