[发明专利]一种环模复合硬化工艺

权利要求书

1.一种环模复合硬化工艺，其特征在于，所述复合硬化工艺包括以下步骤：

1)真空淬火：将加工后的环模放至真空淬火炉体中，抽真空，升温加热进行真空淬火处理；然后进行回火处理，使得环模硬度达到HRC50-55；

2)表面渗氮：步骤1)待加工环模装入氮化炉升温，进行表面渗氮，使环模表面形成氮化物耐磨硬化层；

3)保持炉压下，使得步骤2)得到的环模在炉内快速冷却，得到复合硬化后的环模。

2.根据权利要求1所述的一种环模复合硬化工艺，其特征在于，步骤1)中，升温分为三个阶段，第一阶段是匀速升温至700-750℃，保温30-60min；第二阶段是继续升温至800-850℃，保温30-60min；第三阶段是继续升温至1050-1060℃，保温100-150min，待温度升至第三阶段，通入氮气快速冷却后，再升温至450-500℃，保持3-5h。

3.根据权利要求1所述的一种环模复合硬化工艺，其特征在于，步骤2)中，环模降温至≤300℃出炉。

4.根据权利要求1所述的一种环模复合硬化工艺，其特征在于，步骤2)中，表面渗氮包括气体渗氮，液体渗氮或等离子体辅助渗氮。

5.根据权利要求4所述的一种环模复合硬化工艺，其特征在于，所述气体渗氮为保持真空环境，向环模表面通入含有氨气的惰性气体流，氨气与惰性气体的体积比为1-1.5：1，气体渗氮时间为10-15h。

6.根据权利要求4所述的一种环模复合硬化工艺，其特征在于，所述液体渗氮温度条件为450～500℃，处理时间为)180～300min。

7.根据权利要求4所述的一种环模复合硬化工艺，其特征在于，所述等离子体辅助渗氮为保持真空环境，当炉内真空度达到10-15Pa时，充入净化过的氨气，使氨气均匀分布在整个炉体，调节氨气的流量，使炉内的压强保持100-500Pa；打开供电系统的电源，炉内的氨气在高压电场的作用下发生电离形成NHj+、N+和H+等离子体，到达所渗氮温度后，开始计算保温时间；所述渗氮温度450-500℃，保温时间10-15h。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种环模复合硬化工艺，其特征在于，所述环模的材料为4Cr13，渗氮完成后环模表面的渗氮层厚度≥0.1mm。