CN102071290A - 高速钢W18Cr4V压铸模热处理工艺 - Google Patents

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杨克荣
沈剑
叶善培
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上海海事大学
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本发明提出一种高速钢W18Cr4V压铸模热处理工艺,其流程包括:将高速钢W18Cr4V压铸模在1150℃淬火一次,用时1.5小时,然后回火两次,第一次回火温度为300℃~400℃,用时2小时,第二次回火温度为570℃,用时1小时。由于采用了高速钢W18Cr4V制作压铸模过程中的热处理最佳经济优化工艺参数,可使模具硬度最高,表面粗糙度最低,且热处理时间为常规工艺的60%,淬火和回火温度比常规工艺使用的温度低,可降低电能消耗,节约能源。

Description

高速钢W18Cr4V压铸模热处理工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及高速钢热处理工艺,尤其涉及高速钢W18Cr4V应用于压铸模具制作的 热处理工艺。

背景技术

[0002] 高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢,又称高速工具钢或锋 钢,其材料组织中含有大量高硬度的碳化物,具有高强度、高硬度及高耐磨性,优良的耐磨 性和表面精度高的优点。但因其价格昂贵、热处理工艺复杂,在很长时间内,其应用范围仅 限于刀具制造业,使用领域不够宽泛。

[0003] 随着技术的发展,高速钢逐步进入模具制造领域。模具产品制作过程中,以机加工 和热处理工序为主,其中,热处理因涉及工序面广,工艺环节多,占用总的加工时间长,热处 理工艺周期约占整个产品的大半部分制作过程。由于热加工设备消耗大量电能,因此整件 (套)产品的加工成本中热处理占据相当多的比例。为了既能保证设计精度,又能满足产品 加工和使用要求,研究优化热处理工艺参数,应用工艺检测手段,缩短热处理加工周期,降 低能耗,以期获得合适的机械经济精度。

[0004] 高速钢W18Cr4V逐步应用于模具产品中,尤其是应用在压铸模,其工作寿命及强 度,比工程钢型材料显著提高。

[0005] 理论上,用高速钢W18Cr4V制作模具,通常采用以下工艺路线:

[0006] 锻料一预处理一粗加工一半精加工一热处理(淬火1250°C〜1300°C +回火 550°C〜570°C,三至四次)一精加工一成品

[0007] 该工艺流程的热处理过程中一般要经过一次淬火和三至四次回火,淬火温度为 1250°C〜1300°C,回火温度为550°C〜570°C,才能达到工艺要求。按照上述工艺路线,热处 理所占用的时间约占整个加工周期的60%以上。这种热处理工艺方案能耗大、耗时长、生产 效率低,制约了高速钢应用于压铸模具的发展。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供一种高速钢W18Cr4V压铸模热处理工艺,以缩短模具制作 周期,降低加工能耗,提高加工效率。

[0009] 本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是,

[0010] 高速钢W18Cr4V压铸模热处理工艺,该热处理工艺的流程包括:将高速钢W18Cr4V 压铸模淬火一次,然后回火两次,淬火温度为1150°C,第一次回火温度为300°C〜400°C,第 二次回火温度为570°C。

[0011] 优选地,淬火用时1. 5小时,第一次回火用时2小时,第二次回火用时1小时。

[0012] 本发明的有益效果是,由于采用了高速钢W18Cr4V制作压铸模过程中的热处理最 佳经济优化工艺参数,可使模具硬度最高,表面粗糙度最低,且热处理时间为常规工艺的 60%,淬火和回火温度比常规工艺使用的温度低,可降低电能消耗,节约能源。附图说明

[0013] 图1所示是高速钢W18Cr4V压铸模在不同温度下经经淬火和两次回火处理后的硬 度实测值;

[0014] 图2所示是高速钢W18Cr4V压铸模在不同温度下经淬火和两次回火处理后的表面 粗糙度实测值;

[0015] 图3所示是高速钢W18Cr4V压铸模经不同温度淬火并经三次570°C回火处理后的 硬度实测值;

[0016] 图4所示是高速钢W18Cr4V压铸模经不同温度淬火并经三次570°C回火处理后的 粗糙度实测值;

[0017] 图5是高速钢W18Cr4V压铸模经本发明提出的新工艺处理后与现有理论工艺处理 后的硬度实测值对比示意图;

[0018] 图6是高速钢W18Cr4V压铸模经本发明提出的新工艺处理后与现有理论工艺处理 后的粗糙度实测值对比示意图。

具体实施方式

[0019] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结 合具体图示,进一步阐述本发明。

[0020] 本发明提出的高速钢W18Cr4V压铸模热处理工艺其流程包括:将高速钢W18Cr4V 压铸模在1150°C淬火一次,用时1.5小时,然后回火两次,第一次回火温度为300°C〜 400°C,用时2小时,第二次回火温度为570°C,用时1小时。

[0021] 由于本发明采用了高速钢W18Cr4V制作压铸模过程中的热处理最佳经济优化工 艺参数,可使模具硬度最高,表面粗糙度最低,且热处理时间为常规工艺的60%,淬火和回 火温度比常规工艺使用的温度低,可降低电能消耗,节约能源。

[0022] 对于高速钢W18Cr4V压铸模的热处理工艺,发明人进行了实验研究。实验表明: 将理论工艺即经过1250°C〜1300°C淬火后进行三至四次550°C〜570°C回火,改进优化为 1150°C淬火后进行一次300°C〜400°C回火和一次570°C回火的工艺,可大大节省电能消耗 和缩短模具制造周期。

[0023] 该实验包括:对高速钢W18Cr4V压铸模经不同温度下的淬火和两次回火处理后进 行硬度及表面粗糙度测量,对高速钢W18Cr4V压铸模经本发明提出的新工艺处理后与现有 理论工艺处理后的硬度及表面粗糙度对比。

[0024]( 一 )新工艺研究

[0025] 金相组织与表面硬度和粗糙度直接有关,当材料组织发生变化时,硬度和粗糙度 也相应改变。工程上,通过测量热处理后试样硬度和粗糙度,直观地研究热处理温度与表面 硬度和表面粗糙度的关系。

[0026] 实验中,热处理采用SX2-10-13型高温箱式电阻炉,其温度控制范围为0°C〜 1600°C,控温精度士3°C。热处理过程中,先进行淬火处理,淬火温度分别设定为:1050°C、 1100 V、1150 V、1200 V、1250 V,再进行回火处理,回火温度分别设定为:200 °C >350 V、 450°C、570°C,每组3个试样,每个试样在经磨后平面上任意取5点测量,测3组,共15个数据点,并计算平均值,测量粗糙度时,通过触针在被测表面直接测量读数,得一个粗糙度值 Ry,每个试样取5个数据点,共3个试样,Ryavg为15个Ry的平均值。

[0027] 实验结果,不同淬火温度影响高速钢W18Cr4V表面硬度和表面粗糙度如表1所示。

[0028] 表1 W18Cr4V经淬火与两次回火后表面硬度及粗糙度实测值

[0029]

组别_ 加热温度 硬度 表面粗糙度 淬火 回火 HRC Ryavg /μιη 200 0C+570 0C 60.9 2.3471 1050 0C 3 50 0C+570 0C 450 0C+570 0C 60.0 60.3 2.383 2.371 570 0C+570 0C 58.3 2.386 200 0C+570 0C 61.8 2.3272 IlOO0C 3 50 0C+570 0C 450 0C+570 0C 60.7 59.4 2.315 2.292 570 0C+570 0C 57.8 2.281 200 0C+570 0C 65.8 2.2873 1150°C 3 50 0C+570 0C 450 0C+570 0C 64.9 64.6 2.258 2.249 570 0C+570 0C 61.4 2.260 200 0C+570 0C 59.5 2.3624 1200 °C 3 50 0C+570 0C 450 0C+570 0C 58.9 60.7 2.370 2.337 570 0C+570 0C 60.1 2.314 200 0C+570 0C 54.7 2.3865 1250°C 3 50 0C+570 0C 450 0C+570 0C 55.6 56.2 2.360 2.347 570 0C+570 0C 55.7 2.327

[0030] 表1中数据得到热处理温度与硬度、粗糙度的关系曲线图如图1、图2所示,从图1 中可以看出,当淬火温度达到1150°C,并经过两次回火后,W18Cr4V的表面硬度实测值均达 到最大,从图2中可以看出,当淬火温度达到1150°C,并经过两次回火后,W18Cr4V的表面粗 糙度实测值均达到最小。 [0031 ] (二)与理论工艺比对研究

[0032] 1、高速钢W18Cr4V的理论工艺

[0033] 理论上,对高速钢W18Cr4V的热处理工艺为1250°C〜1300°C淬火后再进行三至四 次550°C〜570°C回火处理,以求消除残余奥氏体,获得稳定的马氏体组织,降低和消除热处理时产生的内应力。在此状态下测量表面硬度和粗糙度,获得高的硬度,耐磨性和红硬 性,满足工程需要。

[0034] 2、淬火及回火三次热处理实验研究

[0035] 表2为理论工艺所获得的表面硬度和粗糙度实测值。

[0036] 表2 W18Cr4V经淬火后三次570°C回火处理后的硬度和粗糙度实测值

Figure CN102071290AD00061

[0038] 将表2的数据进行归纳,得到如图3、图4的曲线图。

[0039] 由表2中Ry的粗糙度值可以看出:淬火温度在1050°C〜1150°C时,各回火温度测 得的表面粗糙度与淬火温度在1200°C〜1250°C时通过各回火温度所获得的表面粗糙度值 基本相似。这说明对于W18Cr4V的淬火温度1050°C、1150°C和1250°C时的表面粗糙度相差 不明显,根据机械加工经济精度原则,最佳的加热淬火温度在1150°C。

[0040] 图5、图6为两种热处理工艺的硬度、粗糙度的实测值比较曲线图。图5、图6的实 测数据曲线图表明,三次回火与两次回火处理的表面硬度与表面粗糙度值变化不明显。

[0041](三)热处理时间比较

[0042] 使用本发明提出的新工艺参数进行热处理所用时间是理论工艺的60%。机加工与 冷却所用时间相同,主要差别在热处理时间。具体如下:

[0043] 表3新工艺与传统工艺热处理时间比较(单位:小时)

[0044]

Figure CN102071290AD00062

[0045] 第1组总共用时4. 5小时,第2组方案总共用时7. 5小时。

[0046] 显然,第1组采用的新工艺方案所用时间只占第2组传统工艺方案热处理时间的 60%,制造设备的降低能源消耗。

[0047] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。

Claims (2)

1.高速钢W18Cr4V压铸模热处理工艺,其特征在于,该热处理工艺的流程包括:将 高速钢W18Cr4V压铸模淬火一次,然后回火两次,淬火温度为1150°C,第一次回火温度为 300°C〜400°C,第二次回火温度为570°C。
2.根据权利要求1所述的高速钢W18Cr4V压铸模热处理工艺,其特征在于,所述淬火用 时1. 5小时,第一次回火用时2小时,第二次回火用时1小时。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105039879A (zh) * 2015-07-31 2015-11-11 广东欧珀移动通信有限公司 一种压铸件加工工艺及压铸件

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106916922B (zh) * 2017-04-06 2018-06-19 重庆派斯克刀具制造股份有限公司 一种高速钢淬火后的新型回火工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51123721A (en) * 1975-04-22 1976-10-28 Nippon Steel Corp Process for manufacturing a cold rolled steel sheet having excellent w orkability
CN1122840A (zh) * 1994-11-05 1996-05-22 云南工业大学 微合金化高韧性冷作模具钢
US5855696A (en) * 1995-03-27 1999-01-05 Nippon Steel Corporation Ultra low carbon, cold rolled steel sheet and galvanized steel sheet having improved fatigue properties and processes for producing the same
EP0866154B1 (en) * 1995-10-11 2002-03-13 Acordis Aktiengesellschaft False twisted yarn
DE10118244C1 (de) * 2001-04-11 2002-08-22 Ald Vacuum Techn Ag Modulare Vorrichtung für die Abschreckhärtung von Werkstücken
CN101812646A (zh) * 2010-04-22 2010-08-25 河北工业大学 轧辊用高速钢合金的铸造工艺

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1351188A (zh) * 2000-10-30 2002-05-29 安徽省当涂冶金机械备件厂 刀片专用钢及刀片的生产方法
CN101403032B (zh) * 2008-11-12 2010-06-23 中国科学院金属研究所 一种高速钢复合轧辊的热处理工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51123721A (en) * 1975-04-22 1976-10-28 Nippon Steel Corp Process for manufacturing a cold rolled steel sheet having excellent w orkability
CN1122840A (zh) * 1994-11-05 1996-05-22 云南工业大学 微合金化高韧性冷作模具钢
US5855696A (en) * 1995-03-27 1999-01-05 Nippon Steel Corporation Ultra low carbon, cold rolled steel sheet and galvanized steel sheet having improved fatigue properties and processes for producing the same
EP0866154B1 (en) * 1995-10-11 2002-03-13 Acordis Aktiengesellschaft False twisted yarn
DE10118244C1 (de) * 2001-04-11 2002-08-22 Ald Vacuum Techn Ag Modulare Vorrichtung für die Abschreckhärtung von Werkstücken
CN101812646A (zh) * 2010-04-22 2010-08-25 河北工业大学 轧辊用高速钢合金的铸造工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《金属热处理》 19850531 符长璞等 淬火温度和低高温双重回火温度对高速钢机械性能的影响 9-13 1-2 , 第5期 2 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105039879A (zh) * 2015-07-31 2015-11-11 广东欧珀移动通信有限公司 一种压铸件加工工艺及压铸件

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