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微米級碳化鎢增強層冷擠壓凸模

衝壓模具是衝壓生產必不可少的工藝裝備，是技術密集型產品。衝壓件的品質、生產效率以及生產成本等，與模具設計和模具配件的精密度品質等有著直接的關係。

冷擠壓凸模的材質可以採用碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼等。碳素工具鋼的淬透性低、耐磨性較差、淬火變形大，適於製造一些尺寸小、形狀簡單、輕負荷的冷擠壓凸模。合金工具鋼，例如Cr₁₂MoV，熱處理後硬度為60~62 HRC，具有高的耐磨性、淬透性、高熱穩定性和高的抗壓強度，但是，其組織中共晶碳化物的偏析和網狀碳化物的存在，需要經過“改鍛”工藝來改善。高速鋼是最常用的材質，它具有模具鋼中最高的硬度、耐磨性和抗壓強度，承載能力很高。但選用單一材質的高速鋼做冷擠壓凸模時，由於其韌性較差，需要採用低溫淬火工藝，以提高其韌性。

碳化鎢具有較高的比剛度、比模量、低熱膨脹係數以及良好的熱穩定性、耐磨性、尺寸穩定性及與鋼鐵材料良好的潤濕性等優點，以其為增強體製備具有碳化鎢增強層的冷擠壓凸模，可以大幅度提高冷擠壓凸模表面硬度和強度，同時利用原位反應碳化鎢增強層與高速鋼基體之間高的結合強度，實現冷擠壓凸模韌性的提高。

微米級碳化鎢增強層冷擠壓凸模其包括以下步驟：

步驟1：對高速鋼冷擠壓凸模本體進行表面處理，得到表面處理過的高速鋼冷擠壓凸模 本體；

步驟2：利用鐳射打孔機對所述步驟1得到的表面處理過的高速鋼冷擠壓凸模本體進行 鐳射打孔，然後進行酸洗，之後用水沖洗至中性，最後進行超聲波清洗，得到清洗後的具有 凹陷管狀體的高速鋼冷擠壓凸模本體；

步驟3：將所述步驟2得到的清洗後的具有凹陷管狀體的高速鋼冷擠壓凸模本體置於真 空滲碳爐中在一定溫度下進行滲碳，並保溫一定時間，得到具有微米級碳化鎢增強層的複 合體；

步驟4：將所述步驟3得到的具有微米級碳化鎢增強層的複合體進行退火、分級淬火與三次低溫回火處理，得到具有微米級碳化鎢增強層的高速鋼冷擠壓凸模。

通過控制滲碳工藝參數和鐳射打孔參數控制碳化鎢增強相的顆粒體積分數、分佈和形態，提高了現有高速鋼冷擠壓凸模的表面強度和硬度，提高了複合材料的耐熱和耐磨性能，同時利用原位反應碳化鎢增強層與高速鋼基體之間高的結合強度，實現冷擠壓凸模韌性的 提高，解決高速鋼冷擠壓凸模易永久變形、易斷裂、易破損的問題，且製備方法簡單，易於實施。

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