本發(fā)明涉及熱處理技術(shù)，對(duì)模具進(jìn)行強(qiáng)化，具體的說(shuō)，涉及一種氣門熱鍛模強(qiáng)化處理方法。

背景技術(shù)：

氣門熱鍛模材料為H13(4Cr5MoSiV1)和HM1(3Cr3Mo3W2V)，目前通用的熱處理工藝是整體淬火后經(jīng)過(guò)550℃-580℃高溫回火處理，再進(jìn)行氮化處理，表面硬度達(dá)到58-60HRC。氣門一般采用奧氏體耐熱鋼如21-4N(5Cr21Mn9Ni4N)等材料制造，鍛造溫度高，一般在1000℃以上；鍛模使用中因受強(qiáng)力摩擦及熱疲勞作用，使用壽命短，通常鍛造1500支左右的氣門需要更換鍛模；模具消耗量大，成本高；同時(shí)，換模時(shí)間一般較長(zhǎng)，需要2-3小時(shí)，生產(chǎn)效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是：提供一種顯著提高模具的使用壽命的氣門熱鍛模強(qiáng)化處理方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種氣門熱鍛模強(qiáng)化處理方法，在常規(guī)熱處理的基礎(chǔ)上再進(jìn)行三步強(qiáng)化處理；第一步，高溫低真空離子氮化處理，第二步，高溫低真空Ti-N共滲處理，第三步，高溫高真空W-Mo-Co-N共滲處理。

第一步中，溫度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，滲層厚度0.7mm-0.9mm；第二步中，溫度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，滲層厚度0.4mm-0.6mm；第三步中，溫度540℃-560℃，真空度10^-3Pa-10^-4Pa，滲層厚度0.2mm-0.3mm。

常規(guī)熱處理步驟為整體淬火后經(jīng)過(guò)550℃-580℃高溫回火處理。

為了使效果較佳，當(dāng)氣門鍛模材料采用H13(4Cr5MoSiV1)時(shí)，工藝參數(shù)選擇為：第一步，溫度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，滲層厚度0.8mm-0.9mm；第二步，溫度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，滲層厚度0.5mm-0.6mm；第三步，溫度540℃-560℃，真空度10^-3Pa-10^-4Pa，滲層厚度0.25mm-0.3mm。

為了使效果較佳，當(dāng)氣門鍛模材料采用HM1(3Cr3Mo3W2V)時(shí)，工藝參數(shù)選擇為：第一步，溫度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，滲層厚度0.7mm-0.8mm；第二步，溫度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，滲層厚度0.4mm-0.5mm；第三步，溫度540℃-560℃，真空度10^-3Pa-10^-4Pa，滲層厚度0.2mm-0.25mm。

經(jīng)過(guò)三步強(qiáng)化處理后，在基體表面形成復(fù)合滲層，該復(fù)合滲層的硬度大小呈階梯分布，外側(cè)大，內(nèi)側(cè)小。

總的說(shuō)來(lái)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)模具表層為高硬度(1800Hv以上)的滲層，在高真空條件下形成了微晶結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的耐磨性。

(2)復(fù)合滲層硬度呈梯度分布，表層：基體表面到厚度0.2mm-0.3mm處，硬度大于1800Hv；第二層：距基體表面0.2mm-0.3mm到0.4mm-0.6mm處，硬度為1500Hv左右；第三層：距基體表面0.4mm-0.6mm到0.7mm-0.9mm處，硬度為1000Hv左右；再往內(nèi)為原基體層，硬度58-60HRC；這種呈梯度的硬度分布，使鍛模耐疲勞性能有顯著的提高。

(3)強(qiáng)化處理后的模具使用壽命提高3倍以上，顯著降低了模具的消耗及使用成本。

(4)減少換模時(shí)間，生產(chǎn)效率提高了20％以上。

具體實(shí)施方式

下面來(lái)對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種氣門熱鍛模強(qiáng)化處理方法，是在常規(guī)熱處理(整體淬火后經(jīng)過(guò)550℃-580℃高溫回火處理)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行三步強(qiáng)化處理：第一步，高溫低真空離子氮化處理：溫度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，滲層厚度0.7mm-0.9mm；第二步，高溫低真空Ti-N共滲處理，溫度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，滲層厚度0.4mm-0.6mm；第三步，高溫高真空W-Mo-Co-N共滲處理，溫度540℃-560℃，真空度10^-3Pa-10^-4Pa，滲層厚度0.2mm-0.3mm。

實(shí)施例2

氣門鍛模材料采用H13(4Cr5MoSiV1)，在常規(guī)熱處理(整體淬火后經(jīng)過(guò)550℃-580℃高溫回火處理)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行三步強(qiáng)化處理：第一步，高溫低真空離子氮化處理：溫度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，滲層厚度0.8mm-0.9mm；第二步，高溫低真空Ti-N共滲處理，溫度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，滲層厚度0.5mm-0.6mm；第三步，高溫高真空W-Mo-Co-N共滲處理，溫度540℃-560℃，真空度10^-3Pa-10^-4Pa，滲層厚度0.25mm-0.3mm。

實(shí)施例3

氣門鍛模材料采用HM1(3Cr3Mo3W2V)，在常規(guī)熱處理(整體淬火后經(jīng)過(guò)550℃-580℃高溫回火處理)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行三步強(qiáng)化處理：第一步，高溫低真空離子氮化處理：溫度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，滲層厚度0.7mm-0.8mm；第二步，高溫低真空Ti-N共滲處理，溫度540℃-560℃，真空度10Pa-20Pa，滲層厚度0.4mm-0.5mm；第三步，高溫高真空W-Mo-Co-N共滲處理，溫度540℃-560℃，真空度10^-3Pa-10^-4Pa，滲層厚度0.2mm-0.25mm。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。