本發(fā)明涉及金屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種不銹鋼冷沖壓模具的稀土滲釩方法。

背景技術(shù)：

不銹鋼冷沖壓模具多為安裝在壓力機(jī)上在室溫下施加變形力獲得一定形狀,尺寸和性能的產(chǎn)品零件的特殊專用工具。沖壓模具在工作時(shí)要承受沖擊、振動(dòng)、摩擦、高壓、拉伸、彎扭等負(fù)荷，甚至在較高的溫度下工作（如冷擠壓），工作條件復(fù)雜，易發(fā)生磨損、疲勞、斷裂、變形等現(xiàn)象。滲釩是使一種或多種金屬原子滲入金屬工件表層內(nèi)的化學(xué)熱處理工藝，將金屬工件放在含有滲入釩金屬元素的滲劑中，加熱到一定溫度，保持適當(dāng)時(shí)間后，滲劑熱分解所產(chǎn)生的滲入金屬元素的活性原子便被吸附到工件表面，并擴(kuò)散進(jìn)入工件表層，從而改變工件表層的化學(xué)成分、組織和性能。金屬元素滲入以后形成的化合物或鈍化膜，具有較高的抗高溫氧化能力和抗腐蝕能力，能分別適應(yīng)不同的環(huán)境介質(zhì)。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，不銹鋼冷沖壓模具的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)其性能的要求也越來越高。然而傳統(tǒng)的滲釩工藝，由于金屬元素的原子半徑大，不易滲入的原因，導(dǎo)致滲釩效果不理想，所得滲層淺，達(dá)不到技術(shù)要求，且滲釩過程中要求操作溫度較高，存在工藝難度大，成本高、效率低等問題。基于上述問題，本發(fā)明提出了一種不銹鋼冷沖壓模具的稀土滲釩方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種不銹鋼冷沖壓模具的稀土滲釩方法。

一種不銹鋼冷沖壓模具的稀土滲釩方法，包括以下步驟：

s1、準(zhǔn)備鹽浴用原料，按重量百分比計(jì)，包括稀土元素1～3%、v2o56～15%、活化劑10～18%、還原劑7～14%、余量為基鹽；

s2、將步驟s1中準(zhǔn)備的鹽浴用原料依次加入高溫鹽浴爐中，高溫加熱至完全熔化后，以280～350r/min的轉(zhuǎn)速，攪拌混合均勻，得熔融鹽浴備用；

s3、對(duì)不銹鋼冷沖壓模具進(jìn)行表面清潔處理，然后將清潔的不銹鋼冷沖壓模具加入步驟s2中配制的熔融鹽浴中，以3～5℃/min的速率升溫至450～600℃后，保溫2～3h，然后以5～12℃/min的速率升溫至920～1020℃后保溫，保溫時(shí)間為4～6h后；

s4、將步驟s3中滲釩處理后的不銹鋼冷沖壓模具置于水中冷卻1～2h，然后取出置于煤油中冷卻至室溫，進(jìn)行淬火處理；

s5、將步驟s4中淬火處理后的不銹鋼冷沖壓模具置于350～450℃的溫度下，保溫3～5h，然后取出自然冷卻至室溫后，進(jìn)行磨料噴砂清洗即得。

優(yōu)選的，所述步驟s1中的鹽浴用原料，按重量百分比計(jì)，包括稀土元素1.5～2.5%、v2o58～12%、活化劑12～16%、還原劑9～12%、余量為基鹽。

優(yōu)選的，所述步驟s1中的鹽浴用原料，按重量百分比計(jì)，包括稀土元素2%、v2o510%、活化劑14%、還原劑10%、余量為基鹽。

優(yōu)選的，所述步驟s1中的基鹽為質(zhì)量比為2～5:2～5:1～1.8的caco3、baso4和nacl的混合物，和nacl的混合物。

優(yōu)選的，所述還原劑為si-mn、ti-c或al-zr的任意比例混合物。

優(yōu)選的，所述活化劑為naf或na2sif6中的一種。

優(yōu)選的，所述步驟s2中的不銹鋼冷沖壓模具表面清潔處理為：將不銹鋼冷沖壓模具表面生銹的地方用除銹油擦拭，除去銹跡，然后用質(zhì)量比為1～3:1～3:0.03～0.08:6.5～10的磷酸三鈉、硅酸鈉、表面活性劑和去離子水的均勻混合液沖洗20～30min，用58～80℃的熱水沖洗20～30min，最后置于180～260℃的高溫下預(yù)熱1～2h，即得清潔的不銹鋼冷沖壓模具。

本發(fā)明提出的一種不銹鋼冷沖壓模具的稀土滲釩方法，其在不銹鋼冷沖壓模具表面形成了一層滲釩層，顯著提高了不銹鋼冷沖壓模具的抗氧化能力和抗腐蝕能力，所得不銹鋼冷沖壓模具力學(xué)性能好，表面質(zhì)量高，通過在鹽浴中加入稀土元素，在不銹鋼冷沖壓模具表面和滲釩層之間形成擴(kuò)散層，有效的加快了滲釩速率，增加了滲釩層的厚度和硬度，提高了滲釩層的穩(wěn)定性，本發(fā)明提出的工藝操作簡(jiǎn)單，設(shè)備損耗低，成本低，值得推廣。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解說。

實(shí)施例一

本發(fā)明提出的一種不銹鋼冷沖壓模具的稀土滲釩方法，包括以下步驟：

s1、準(zhǔn)備鹽浴用原料，按重量百分比計(jì)，包括稀土元素3%、v2o512%、活化劑15%、還原劑12%、余量為基鹽，其中，基鹽為質(zhì)量比為5:3:1.5的caco3、baso4和nacl的混合物，還原劑為al-zr的任意比例混合物，活化劑為naf；

s2、將步驟s1中準(zhǔn)備的鹽浴用原料依次加入高溫鹽浴爐中，高溫加熱至完全熔化后，以320r/min的轉(zhuǎn)速，攪拌混合均勻，得熔融鹽浴備用；

s3、將不銹鋼冷沖壓模具表面生銹的地方用除銹油擦拭，除去銹跡，然后用質(zhì)量比為2:3:0.06:9的磷酸三鈉、硅酸鈉、表面活性劑和去離子水的均勻混合液沖洗28min，用75℃的熱水沖洗22min，最后置于250℃的高溫下預(yù)熱1.8h，對(duì)不銹鋼冷沖壓模具進(jìn)行表面清潔處理，然后將清潔的不銹鋼冷沖壓模具加入步驟s2中配制的熔融鹽浴中，以5℃/min的速率升溫至580℃后，保溫2h，然后以10℃/min的速率升溫至1000℃后保溫，保溫時(shí)間為4h后；

s4、將步驟s3中滲釩處理后的不銹鋼冷沖壓模具置于水中冷卻2h，然后取出置于煤油中冷卻至室溫，進(jìn)行淬火處理；

s5、將步驟s4中淬火處理后的不銹鋼冷沖壓模具置于450℃的溫度下，保溫3h，然后取出自然冷卻至室溫后，進(jìn)行磨料噴砂清洗即得。

實(shí)施例二

本發(fā)明提出的一種不銹鋼冷沖壓模具的稀土滲釩方法，包括以下步驟：

s1、準(zhǔn)備鹽浴用原料，按重量百分比計(jì)，包括稀土元素1%、v2o58%、活化劑12%、還原劑8%、余量為基鹽，其中，基鹽為質(zhì)量比為3:2.5:1.2的caco3、baso4和nacl的混合物，還原劑為si-mn的任意比例混合物，活化劑為na2sif6；

s2、將步驟s1中準(zhǔn)備的鹽浴用原料依次加入高溫鹽浴爐中，高溫加熱至完全熔化后，以280r/min的轉(zhuǎn)速，攪拌混合均勻，得熔融鹽浴備用；

s3、將不銹鋼冷沖壓模具表面生銹的地方用除銹油擦拭，除去銹跡，然后用質(zhì)量比為1.2:2:0.04:7的磷酸三鈉、硅酸鈉、表面活性劑和去離子水的均勻混合液沖洗22min，用60℃的熱水沖洗30min，最后置于200℃的高溫下預(yù)熱2h，對(duì)不銹鋼冷沖壓模具進(jìn)行表面清潔處理，然后將清潔的不銹鋼冷沖壓模具加入步驟s2中配制的熔融鹽浴中，以3℃/min的速率升溫至480℃后，保溫3h，然后以6℃/min的速率升溫至950℃后保溫，保溫時(shí)間為6h后；

s4、將步驟s3中滲釩處理后的不銹鋼冷沖壓模具置于水中冷卻1h，然后取出置于煤油中冷卻至室溫，進(jìn)行淬火處理；

s5、將步驟s4中淬火處理后的不銹鋼冷沖壓模具置于380℃的溫度下，保溫5h，然后取出自然冷卻至室溫后，進(jìn)行磨料噴砂清洗即得。

實(shí)施例三

本發(fā)明提出的一種不銹鋼冷沖壓模具的稀土滲釩方法，包括以下步驟：

s1、準(zhǔn)備鹽浴用原料，按重量百分比計(jì)，包括稀土元素2%、v2o59%、活化劑15%、還原劑10%、余量為基鹽，其中，基鹽為質(zhì)量比為3:2:1.5的caco3、baso4和nacl的混合物，還原劑為ti-c的任意比例混合物，活化劑為na2sif6；

s2、將步驟s1中準(zhǔn)備的鹽浴用原料依次加入高溫鹽浴爐中，高溫加熱至完全熔化后，以310r/min的轉(zhuǎn)速，攪拌混合均勻，得熔融鹽浴備用；

s3、將不銹鋼冷沖壓模具表面生銹的地方用除銹油擦拭，除去銹跡，然后用質(zhì)量比為2:1.5:0.05:9的磷酸三鈉、硅酸鈉、表面活性劑和去離子水的均勻混合液沖洗25min，用72℃的熱水沖洗25min，最后置于220℃的高溫下預(yù)熱1.5h，對(duì)不銹鋼冷沖壓模具進(jìn)行表面清潔處理，然后將清潔的不銹鋼冷沖壓模具加入步驟s2中配制的熔融鹽浴中，以4℃/min的速率升溫至480℃后，保溫2.5h，然后以8℃/min的速率升溫至960℃后保溫，保溫時(shí)間為5h后；

s4、將步驟s3中滲釩處理后的不銹鋼冷沖壓模具置于水中冷卻1.5h，然后取出置于煤油中冷卻至室溫，進(jìn)行淬火處理；

s5、將步驟s4中淬火處理后的不銹鋼冷沖壓模具置于400℃的溫度下，保溫4h，然后取出自然冷卻至室溫后，進(jìn)行磨料噴砂清洗即得。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。