一種模具沖頭的制作方法
【專利說明】一種模具沖頭
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉一種模具沖頭，屬于模具技術領域。
【背景技術】
[0003]模具在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件，可廣泛用于沖裁、成形沖壓、模鍛、冷鐓、擠壓、粉末冶金件壓制、壓力鑄造，以及工程塑料、橡膠、陶瓷等制品的壓塑或注塑的成形加工中。模具具有特定的輪廓或內腔形狀，應用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發生分離(沖裁)；應用內腔形狀可使坯料獲得相應的立體形狀。而沖頭則是安裝在沖壓模具上的金屬零件，應用于與材料的直接接觸，使材料發生形變、裁切材料，是形成壓件端面形狀的壓模零件。現有的沖頭硬度高耐磨性不高，本身太脆。使用較短的時間后，壽命都比較短，使得生產效率低下。
【發明內容】
[0004]一種模具沖頭，模具沖頭經分散相鉻基合金原料粉末混合，壓制燒結，退火，機加工，淬火，回火，碳氮共滲工序制備而成:
分散相鉻基合金原料粉末包括分散相和鉻基合金，分散相(重量)由碳化鎢140-150份，莫來石100-110份，氧化鋁30-40份，二硅化鉬3份，Mo50份組成;鉻基合金(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%，余量為Cr組成;分散相和鉻基合金的重量比為0.5，
其中粉末混合工序中:稱取碳化鎢，莫來石，氧化鋁，二硅化鉬，M ο粉末按照上述比例混合，按照球料比11: I進行球磨合金化，磨球為淬火鋼球，球磨時間34h，施加99.9%以上的高純氬氣，獲得分散相粉末;稱取上述比例鉻基合金粉末，按照球料比26:1進行球磨合金化，球磨時間35h，添加無水乙醇為過程控制劑，獲得鉻基合金微粉;將分散相粉末和鉻基合金微粉混合，再次球磨23小時，獲得分散相鉻基合金混合粉末；
其中壓制燒結工序中:將上述獲得的分散相鉻基合金混合粉末干燥，篩分，壓制成所需的產品的尺寸形狀;然后進行真空燒結，升溫速率20°C/min升溫至1600°C時進行保溫4小時，后隨爐冷卻，
其中退火工序中:退火溫度1100°C，保持6h，然后隨爐冷卻至130°C后取出空氣中自然冷卻；
其中機加工工序中:按照模具沖頭尺寸機加工；
其中淬火，回火工序中:所述淬火處理的溫度為1140°C，所述回火處理的溫度為540°C，碳氮共滲工序:溫度900_910°C碳勢0.4%和氮勢0.3%，保溫411，然后升高碳勢至0.5%和升高氮勢至0.6%，保溫7h，之后爐溫降至820-830°C，升高碳勢至1.1%和升高氮勢至1.2%;保溫3h，之后空冷至室溫;最終得到模具沖頭。
[0005]所述的一種模具沖頭，分散相(重量)由碳化鎢140份，莫來石100份，氧化鋁30份，二硅化鉬3份，Mo50份組成。
[0006]所述的一種模具沖頭，分散相(重量)由碳化鎢150份，莫來石110份，氧化鋁40份，二硅化鉬3份，Mo50份組成。
[0007]所述的一種模具沖頭，分散相(重量)由碳化鎢145份，莫來石105份，氧化鋁35份，二硅化鉬3份，Mo50份組成。
[0008]所述的一種模具沖頭，碳氮共滲工序:溫度900°C碳勢0.4%和氮勢0.3%，保溫4h，然后升高碳勢至0.5%和升高氮勢至0.6%，保溫7h，之后爐溫降至820°C，升高碳勢至1.1%和升高氮勢至1.2%;保溫3h，之后空冷至室溫;最終得到模具沖頭。
[0009]所述的一種模具沖頭，碳氮共滲工序:溫度910°C碳勢0.4%和氮勢0.3%，保溫4h，然后升高碳勢至0.5%和升高氮勢至0.6%，保溫7h，之后爐溫降至830°C，升高碳勢至1.1%和升高氮勢至1.2%;保溫3h，之后空冷至室溫;最終得到模具沖頭。
[0010]所述的一種模具沖頭，碳氮共滲工序:溫度905°C碳勢0.4%和氮勢0.3%，保溫4h，然后升高碳勢至0.5%和升高氮勢至0.6%，保溫7h，之后爐溫降至825°C，升高碳勢至1.1%和升高氮勢至1.2%;保溫3h，之后空冷至室溫;最終得到模具沖頭。
[0011]所述的一種模具沖頭，鉻基合金(重量)由C 5%，Ni 3%，V 3%，Sn 4%，Ca
0.04%,Ce 0.02%, Y 0.02%, Sc 0.02%，余量為Cr組成。
[0012]所述的一種模具沖頭，鉻基合金(重量)由C 6%，Ni 4%，V 4%，Sn 5%，Ca
0.05%,Ce 0.03%, Y 0.03%, Sc 0.03%，余量為Cr組成。
[0013]所述的一種模具沖頭，鉻基合金(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%，余量為Cr組成。
[0014]上述
【發明內容】
相對于現有技術的有益效果在于:I)本發明模具沖頭中分散相由碳化鎢，莫來石，氧化鋁，二硅化鉬，Mo組成提高了材料的機械性能；2)鉻合金的成分具有較高強度，再分散相的作用下鉻合金強度得到了進一步提高，3)粉末混合，壓制燒結，退火，機加工，淬火，回火，碳氮共滲工序使制造工序更為簡單，降低了成本;4)碳氮共滲工序提高工件的表面硬度和強度。
【具體實施方式】
[0015]為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現詳細說明本發明的【具體實施方式】。
[0016]實施例1
一種模具沖頭，模具沖頭經分散相鉻基合金原料粉末混合，壓制燒結，退火，機加工，淬火，回火，碳氮共滲工序制備而成:
分散相鉻基合金原料粉末包括分散相和鉻基合金，分散相(重量)由碳化鎢140份，莫來石100份，氧化鋁30份，二硅化鉬3份，Mo50份組成;鉻基合金(重量)由C 5%，Ni 3%，V 3%，Sn 4%，Ca 0.04%,Ce 0.02%, Y 0.02%, Sc 0.02%，余量為Cr組成；分散相和鉻基合金的重量比為0.5，
其中粉末混合工序中:稱取碳化鎢，莫來石，氧化鋁，二硅化鉬，M ο粉末按照上述比例混合，按照球料比11: I進行球磨合金化，磨球為淬火鋼球，球磨時間34h，施加99.9%以上的高純氬氣，獲得分散相粉末;稱取上述比例鉻基合金粉末，按照球料比26:1進行球磨合金化，球磨時間35h，添加無水乙醇為過程控制劑，獲得鉻基合金微粉;將分散相粉末和鉻基合金微粉混合，再次球磨23小時，獲得分散相鉻基合金混合粉末；
其中壓制燒結工序中:將上述獲得的分散相鉻基合金混合粉末干燥，篩分，壓制成所需的產品的尺寸形狀;然后進行真空燒結，升溫速率20°C/min升溫至1600°C時進行保溫4小時，后隨爐冷卻，
其中退火工序中:退火溫度1100°C，保持6h，然后隨爐冷卻至130°C后取出空氣中自然冷卻；
其中機加工工序中:按照模具沖頭尺寸機加工；
其中淬火，回火工序中:所述淬火處理的溫度為1140°C，所述回火處理的溫度為540°C，
碳氮共滲工序:溫度900°C碳勢0.4%和氮勢0.3%，保溫4h，然后升高碳勢至0.5%和升高氮勢至0.6%，保溫7h，之后爐溫降至820°C，升高碳勢至1.1%和升高氮勢至1.2%;保溫3h，之后空冷至室溫;最終得到模具沖頭。
[0017]實施例2
一種模具沖頭，模具沖頭經分散相鉻基合金原料粉末混合，壓制燒結，退火，機加工，淬火，回火，碳氮共滲工序制備而成:
分散相鉻基合金原料粉末包括分散相和鉻基合金，分散相(重量)由碳化鎢150份，莫來石110份，氧化鋁40份，二硅化鉬3份，Mo50份組成;鉻基合金(重量)由C6%，Ni 4%，V 4%，Sn 5%，Ca 0.05%,Ce 0.03%, Y 0.03%, Sc 0.03%，余量為Cr組成；分散相和鉻基合金的重量比為0.5，
其中粉末混合工序中:稱取碳化鎢，莫來石，氧化鋁，二硅化鉬，M ο粉末按照上述比例混合，按照球料比11: I進行球磨合金化，磨球為淬火鋼球，球磨時間34h，施加99.9%以上的高純氬氣，獲得分散相粉末;稱取上述比例鉻基合金粉末，按照球料比26:1進行球磨合金化，球磨時間35h，添加無水乙醇為過程控制劑，獲得鉻基合金微粉;將分散相粉末和鉻基合金微粉混合，再次球磨23小時，獲得分散相鉻基合金混合粉末；
其中壓制燒結工序中:將上述獲得的分散相鉻基合金混合粉末干燥，篩分，壓制成所需的產品的尺寸形狀;然后進行真空燒結，升溫速率20°C/min升溫至1600°C時進行保溫4小時，后隨爐冷卻，
其中退火工序中:退火溫度1100°C，保持6h，然后隨爐冷卻至130°C后取出空氣中自然冷卻；
其中機加工工序中:按照模具沖頭尺寸機加工；
其中淬火，回火工序中:所述淬火處理的溫度為1140°C，所述回火處理的溫度為540°C，
碳氮共滲工序:溫度910°C碳勢0.4%和氮勢0.3%，保溫4h，然后升高碳勢至0.5%和升高氮勢至0.6%，保溫7h，之后爐溫降至830°C，升高碳勢至1.1%和升高氮勢至1.2%;保溫3h，之后空冷至室溫;最終得到模具沖頭。
[0018]實施例3
一種模具沖頭，模具沖頭經分散相鉻基合金原料粉末混合，壓制燒結，退火，機加工，淬火，回火，碳氮共滲工序制備而成:
分散相鉻基合金原料粉末包括分散相和鉻基合金，分散相(重量)由碳化鎢145份，莫來石105份，氧化鋁35份，二硅化鉬3份，Mo50份組成;鉻基合金(重量)由C 5.5%，Ni 3.5%，V3.5%, Sn 4.5%, Ca 0.045%,Ce 0.025