[发明专利]高强度模具钢的再制造方法

说明书

本发明涉及模具钢的技术领域，特别是高强度模具钢，具体地是一种高强度模具钢的再制造方法，该再制造方法包括以下步骤：在高强度模具钢的表面形成多个微纳米凹槽；向多个微纳米凹槽中固结金属纳米颗粒，并在高强度模具钢的表面形成过渡底层；将铁基合金粉末熔合在过渡底层上形成熔覆中间层；在熔覆中间层上设置最外保护层，最外保护层中含有氮化硅和碳化硅中的至少一种。本发明能够保证高强度模具钢再制造的质量，使其能够在恶劣工作环境中使用，增大了高强度模具钢的应用范围；并且能够降低高强度模具钢的再制造成本、减少能源消耗和提高生产效率；还能够提高耐腐蚀性、减小材料残余应力和脆性、以及延长各种工作条件下的使用寿命。

技术领域：

本发明涉及模具钢的技术领域，特别是高强度模具钢，具体地是一种高强度模具钢的再制造方法。

背景技术：

模具是一种在外力作用下使坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具，工业生产中用于注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼以及冲压等领域，各个不同领域的工作条件差别很大，所以制造模具的材料选择范围很广，目前在模具材料中应用最广的当属模具钢。模具钢大致可分为冷轧模具钢、热轧模具钢和塑料模具钢三类，它们应具有高的硬度、强度和耐磨性，以及足够的韧性，还要高的淬透性和淬硬性等。其中，高强度模具钢具有足够高的硬度、红硬性、抗压屈服强度和抗压弯曲强度，例如冷作模具钢在室温条件下硬度保持在HRC60左右，热作模具钢一般要求保持在HRC40～55，又例如铬钼热作模具钢一般在550～600摄氏度的温度范围内保持其组织和性能的稳定。

现有技术中，常规的模具钢经受退火、机加工和淬火过程，从而提高其强度和硬度，但往往又要求其具有优良的机加工性能，就需要对高强度模具钢作进一步的处理，例如常规的渗碳处理和渗氮处理；又例如专利CN103501936A公开了一种金属材料的表面处理方法，其包括：向主要由铁构成的金属材料的表面施用稀硫酸，在施用稀硫酸后、在于所述金属材料的表面层中形成氮化层的氮化条件下、在CO、CO2和有机气体中的至少一种存在下对所述金属材料进行热处理，以在金属材料的氮化层的表面上形成碳膜，该碳膜包括碳纳米线圈、碳纳米管和碳纳米丝中的至少一种；还有专利CN1263170A公开了一种具有优良机加工性能的高强度模具钢，主要由0.005～0.1％的C、不大于1.5％的Si、不大于2.0％的Mn、3.0～小于8.0％的Cr、不大于4.0％的Ni、0.1～2.0％的Al、不大于3.5％的Cu、余量的Fe及包括氮和氧的不可避免杂质组成，该钢有初始显微组织为马氏体的金属组织，其中作为杂质的氮和氧被限于不大于0.02％的氮和不大于0.003％的氧的含量范围；也有专利CN1384218A公开了一种耐烧结性及耐磨耗性均优良的中高温加工用被覆工具，其是以高温模具钢或高速钢作为基材，至少在作业面上有被覆层的中高温加工用工具，该被覆层是选自Ti、V、Cr、Al、Si中的至少1种的金属元素作为主体的氮化物、碳化物、碳氮化物的1种或以上所构成的a层，在基材上，并且在该a层上有硫化物的b层；同时，专利CN102108469A公开了一种制备热轧热矫直辊的方法，依次按照制备坯辊，调质处理，机械加工，表面淬火处理，回火处理，精加工步骤进行制得热轧热矫直辊，包括以下步骤：a、所采用的辊体材料是所述的改性H13热作模具钢；b、所述表面淬火处理是采用立式2500～3000HZ中频感应快速加热和压力喷水快速冷却的方式，其淬火温度控制在1130～1170℃范围内；c、所述回火处理是在回火炉中历经2次回火处理，回火温度控制在520℃～580℃范围内，每次回火处理时间≥10h；d、在所述回火处理时还包括辊体校直处理；所述校直处理采用重物压校高点的方式，在校直的同时消除校直应力；这些技术方案虽然能够满足高强度和优良的机加工性能，但对于耐腐蚀性和更长寿命的趋势已逐渐不能适应。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术制造的模具钢不能适应同时满足高强度和优良的机加工性能且能够适应于耐腐蚀性和更长寿命的趋势等缺点，提供一种高强度模具钢的再制造方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：高强度模具钢的再制造方法，其特征在于，包括以下步骤：