专利名称：墙地砖模具镶条(镶板)及其制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粉料成型模具及其制造工艺，具体地说是一种墙地砖模具镶条(镶板)及其制造工艺。
墙地砖包括瓷砖、灰沙砖，瓷砖模具镶条一般采用机械加工的方法将整体高速工具钢直接加工成模具镶条，或在普通碳钢上机械镶嵌一层高速工具钢，如中国专利CN2119307U中公开的一种“陶瓷墙地砖成型压机组合模具镶条”。前者成本太高，后者成本虽有所降低，但制造工艺复杂，且在使用过程中易出现因机械镶嵌质量不佳导致镶嵌层间的错动或产生界面配合失效，影响镶条的使用寿命。灰沙砖等的模具镶板一般采用低碳钢渗碳淬火的方法制成，但这种方法生产的镶板，由于表面微显硬度低，一般使用12～15天就需更新一副，一次耗资500～800元，材料、资金浪费很大，镶板使用寿命短。
本发明的目的在于提供一种成本低，制造工艺简单，产品使用寿命长的墙地砖模具镶条(镶板)及其制造工艺。
本发明采用金属表面渗硼或硼与硫等多元共渗的强化方法，将普通碳钢模具镶条(镶板)的基体(坯件)埋入渗硼箱里的渗硼剂中，然后将渗硼箱加盖并用粘土密封，渗硼剂配方重量百分比为15～20%的B-Fe，8～10%的KBF4(或NaBF4)，2～5%的NH4Cl，63.5～75%的SiC，0～1.5%的Na2S2O3。将密封后的渗硼箱放在850℃～980℃的温度下保温5～8小时后，将镶条(镶板)从渗硼箱中取出正火，正火温度为890℃～910℃，从而在普通碳钢表面形成厚度为150～230μm的渗硼强化层，其组织中至少含有Fe2B，在基体与强化层之间还有一层基体与强化层之间元素相互扩散渗透形成的过渡层。为了降低渗硼层脆性，需进行后续热处理，本发明采用淬火回火处理。根据渗硼过程排斥碳作用导致的过渡层碳元素富集的规律，利用淬火温度与含碳量之间的对应关系，选择能有效地控制淬硬层深度，又能保证过渡层淬硬的淬火温度，从而减小镶条(镶板)变形和使基体与渗硼层获得良好的结合。淬火温度为790℃～820℃。回火温度为180℃～200℃。将经过后续热处理之后的镶条(镶板)用碳化硅砂轮精磨至要求的尺寸，得到渗硼强化型墙地砖模具镶条(镶板)。
本发明的效果在于采用渗硼的方法强化墙地砖模具镶条(镶板)，成本低，瓷砖模具镶条的成本仅为整体高速工具钢模具镶条的1/3左右;灰沙砖模具镶板的成本与低碳钢渗碳型镶板的成本相近。使用寿命长，瓷砖模具镶条的使用寿命是整体高速工具钢模具镶条的1.5～3倍，灰沙砖模具镶条的使用寿命是低碳钢渗碳型模具镶板的3～5倍。生产工艺简单，产品质量好。
本发明具有一个附图。
图1为墙地砖模具镶条(镶板)纵向剖面示意图。
现结合附图和实施例对本发明进行详细描述实施例一渗硼模具镶条(镶板)如图1所示，将45号普通碳钢模具镶条(镶板)的基体3(坯件)埋入渗硼箱里的渗硼剂中，然后将渗硼箱加盖并用粘土密封。渗硼剂的重量百分比为16%的B-Fe;8%的KBF4(或NaBF4);2%的NH4Cl;74%的SiC。将密封后渗硼箱放在30KW电阻炉中，在960℃的温度下保温8小时后，895℃时将镶条从渗硼箱中取出正火。在镶条(镶板)基体3的表面形成厚度为230μm的渗硼强化层1，在基体3与强化层1之间还有一层基体3与强化层1之间元素相互渗透形成的过渡层2。为了降低渗硼层的脆性，须将镶条(镶板)进行淬火回火处理，淬火温度为810℃，回火温度为190℃，经处理之后再用碳化硅砂轮精磨至要求的尺寸，得到由渗硼强化层1，过渡层2，基体3组成的渗硼墙地砖模具镶条(镶板)，渗硼强化层1组织中至少含有FeB。瓷砖模具镶条的成本仅为整体高速工具钢模具镶条的1/3，经试用其使用寿命是整体高速工具钢模具镶条的1.5～2倍。灰沙砖渗硼模具镶板成本与渗碳型模具镶板相近，经试用其寿命为渗碳型镶板的3～4倍。
实施例二硼硫共渗模具镶条(镶板)
如图1所示，将45号普通碳钢模具镶条(镶板)的基体3(坯件)埋入渗硼箱里的渗硼剂中，然后将渗硼箱加盖并用粘土密封。渗硼剂的重量百分比为18%的B-Fe;10%的KBF4(或NaBF4);3%的NH4Cl;67.55%的SiC;1.45%的Na2S2O3。将密封后的渗硼箱放在30KW电阻炉中，在960℃的温度下保温5小时后，900℃时将镶条从渗硼箱中取出正火，从而在镶条(镶板)基体3的表面形成厚度为220μm的硼硫共渗强化层1，在基体3与强化层1之间还有一层基体3与强化层1之间元素相互扩散渗透结合的过渡层2。为了降低镶条(镶板)渗硼层的脆性，再将镶条(镶板)进行淬火回火处理，淬火温度为810℃，回火温度195℃，经处理之后再用碳化硅砂轮精磨至要求的尺寸，得到由硼硫共渗强化层1，过渡层2，基体3组成的硼硫共渗墙地砖模具镶条(镶板)，渗硼强化层1组织中至少含有Fe2B。瓷砖模具镶条的成本仅为整体高速工具钢模具镶条的1/3，使用寿命是整体高速工具钢模具镶条的2～3倍。灰沙砖渗硼模具镶板的成本与低渗碳型模具镶板的成本相近，其使用寿命是渗碳型模具镶板的4～5倍。
权利要求
1.一种墙地砖模具镶条(镶板)，包括普通碳钢基体(3)，其特征在于，在基体(3)的表面具有在其组织中至少含有Fe2B的渗硼强化层(1)，在基体(3)和渗硼强化层(1)之间还有基体(3)与强化层(1)元素相互扩散渗透形成的过渡层(2)。
2.一种墙地砖模具镶条(镶板)的制造工艺，其特征在于1).将由普通碳钢制成的镶条(镶板)基体埋入渗硼箱内的渗硼剂中，渗硼剂配方重量百分比为B-Fe∶15～20%;KBF4(或NaBF4)∶8～10%;NH4Cl∶2～5%;SiC∶63.5～75%;Na2S2O3∶0～1.5%;2).将密封后的渗硼箱在850℃～980℃的温度下保温5～8小时;3).890℃～910℃时将镶条(镶板)从渗硼箱中取出正火;4).再将正火后的镶条(镶板)进行淬火回火处理，淬火温度790℃～820℃，回火温度180℃～200℃;5).将处理后的镶条(镶板)用碳化硅砂轮精磨至要求的尺寸。
全文摘要
本发明提供了一种墙地砖模具镶条(镶板)及其制造工艺。采用金属表面渗硼或硼与硫等多元共渗的强化方法，对普通碳钢墙地砖模具镶条(镶板)进行强化处理，使其成为表面强化而基体硬度适中的墙地砖模具镶条(镶板)，生产工艺简单，产品成本低，使用寿命长。
文档编号B28B7/00GK1095664SQ9310584
公开日1994年11月30日 申请日期1993年5月26日 优先权日1993年5月26日
发明者黄照华, 沈涛, 蒋明忠, 冯忆龙 申请人:中国核动力研究设计院