CN101255491A - 大型压铸模微变形真空热处理工艺 - Google Patents

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吴怀成
王�琦
卢军
杨威
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Abstract

本发明公开了一种大型压铸模微变形真空热处理工艺，其主要步骤包括包括预热、升温、保温、炉冷、充氮气快速冷却、出炉，在所述的充氮气快速冷却过程中当模具表面温度冷却至温度400±50℃时，控制保持模具温度在该温度20～30分钟，然后继续按常规工艺快速冷却。淬火冷却是控制模具变形的关键步骤，因而我们在淬火冷却时采用分段淬火工艺，即在略高于马氏体转变温度处保温一段时间，因为该温度区域过冷奥氏体十分稳定，长时间保温不发生相变，这个步骤使得模具内外温差减少，从而减少热应力和相变应力，以达到减少变形的目的。在大型压铸模真空热处理的变形控制方面，本发明的热处理工艺具有显著的技术进步，其经济价值和市场前景是可观的。

Description

大型压铸模微变形真空热处理工艺
技术领域
本发明涉及一种热处理工艺，尤其涉及一种H13钢的真空热处理工艺。
背景技术
真空热处理具有无氧化、无脱碳、表面光亮，变形小和无污染等一系列突出优点，在精密机械、工模具领域应用非常广泛。大型压铸模由于型腔形状复杂、尺寸大、对模具性能要求高，而且模具总是在型腔形状接近完成或接近设计公差的情况下进行热处理，因而采取有效的热处理技术既保证模具的热处理质量又能控制其变形就显得尤为重要。目前有些热处理同行采用分级淬火的工艺来控制模具变形，但效果不是很好。为了使大型压铸模具的变形基本可控，提升我国真空热处理技术水平并向零畸变方向努力，我们进行了大型压铸模微变形真空热处理工艺的研究工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题提供一种特殊的真空热处理工艺解决大型压铸模具热处过度变形的问题。
为解决上述技术问题本发明的大型压铸模微变形真空热处理工艺，其主要步骤包括包括预热、升温、保温、炉冷、充氮气快速冷却、出炉，在所述的充氮气快速冷却过程中当模具表面温度冷却至温度400±50℃时，控制保持模具温度在该温度20～30分钟，然后继续按常规工艺快速冷却。
所述的模具表面温度冷却至温度400±50℃时的控温是通过调节风机的转速和冷却气体压力来完成的。
淬火冷却是控制模具变形的关键步骤，因而我们在淬火冷却时采用分段淬火工艺，即在略高于马氏体转变温度(马氏体转变温度为305℃，分段温度400±50℃)处保温一段时间，因为该温度区域过冷奥氏体十分稳定，长时间保温不发生相变，这个步骤使得模具内外温差减少，从而减少热应力和相变应力，以达到减少变形的目的。
我们采用调节风机的转速和冷却气体压力两种措施来控制淬火的速度和温度，实现分段淬火和特殊温度段的保温，在常规生产条件下易于控制、掌握。
应用本发明的热处理工艺处理的模具(820mm×700mm×310mm，材料H13，热处理前变形量0.10mm，)变形量0.80mm左右，和国内文献上的数据相比((700-762)mm×(280-300)mm，材料为优质H13钢，变形量为2.0-3.5mm)(《国外金属热处理》，2000年第4期，P26-30，‘热作模具钢的真空热处理’)，我们处理的模具尺寸更大，但变形量却要小得多，显然在大型压铸模真空热处理的变形控制方面，本发明的热处理工艺具有显著的技术进步，其经济价值和市场前景是可观的。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明：
选取长820mm×宽700mm×厚310mm、材料为H13的试验模具，热处理工艺如下：
1.模具装炉，随炉升温至600℃保温一段时间；
2.升温至800℃保温一段时间；
3.升温至1020℃保温140分钟，炉冷10分钟至模具表面温度降至960℃，开始充氮气快速冷却(气冷压力为3-4巴，风机转速为2800转/分)；
4.模具表面温度降至400±50℃时，在此温度范围内控制冷却速度和压力，保持20～30分钟(分别保持20、22、27、30分钟)；
5.快速冷却至模具表面温度降至50℃左右出炉(气冷压力为3-4巴，风机转速为1000转左右)；
6.最后回火到要求范围内。
实验测得按本发明的热处理工艺所得的处理件其变形量按保温时间不同(20、22、27和30分钟)分别为：0.83mm、0.82mm、0.79mm和0.80mm，其变形量明显小于常规工艺。

Claims (2)

1. 一种大型压铸模微变形真空热处理工艺，其主要步骤包括预热、升温、保温、炉冷、充氮气快速冷却、出炉，其特征在于：在所述的充氮气快速冷却过程中当模具表面温度冷却至温度400±50℃时，控制保持模具温度在该温度20～30分钟，然后继续按常规工艺快速冷却。
2. 根据权利要求1所述的大型压铸模微变形真空热处理工艺，其特征在于：所述的模具表面温度冷却至温度400±50℃时的控温是通过调节风机的转速和冷却气体压力来完成的。
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