CN102719656B - 防止冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防止冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺,包括以下工艺步骤:(1)将模具钢在电阻炉、盐浴炉或真空炉中加热至820~850℃进行第一阶段热处理;再将模具钢在电阻炉、盐浴炉或真空炉中加热至1020~1050℃进行第二阶段热处理;(2)将模具钢在160~180℃的淬火硝盐炉中进行冷却,然后模具钢出硝盐炉后在空气中自然冷却至100~120℃;(3)将淬火冷却后的模具钢在170~180℃进行回火处理,然后自然冷却至室温;(4)将经回火处理的模具钢在480~520℃进行处理,然后自然冷却至室温;(5)重复步骤(4)的操作2~3次,即完成所述模具钢的热处理过程。本发明解决了我国生产企业中长期存在的Cr12型冷作模具钢热处理与线切割工艺之间的技术难题。
Description
技术领域
本发明涉及一种热处理方法,尤其是一种防止Cr12型冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺。
背景技术
Cr12型冷作模具钢是传统的冷作模具钢,其成份为:C:2.0%~2.3%;Si≤0.40%;Mn≤0.40%;Cr:11.50%~13.00%;Ni≤0.25%;Cu≤0.25%,余量为Fe。在用作冷作模具时,硬度要求为58~62HRC。随着模具加工精度的提高,需要采用现代加工工艺电火花线切割加工形状。传统的“高淬高回”和“低淬低回”的热处理工艺不能满足需要,在热处理之后的线切割工序中模具开裂比例高。传统的热处理工艺为:980~1020℃淬火+180~200℃回火处理;或者,1080~1120℃淬火+500~520℃回火处理。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种防止Cr12型冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺,提高了模具制造的精度。
按照本发明提供的技术方案,所述防止冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺,特征是,包括以下工艺步骤:
(1)将模具钢在电阻炉、盐浴炉或真空炉中加热至820~850℃进行第一阶段热处理,盐浴炉中的加热时间为:模具钢长度(mm)×0.5~0.6分钟,电阻炉或真空炉中的加热时间为:模具钢长度(mm)×1~1.2分钟,真空炉中的真空度为10~20Pa;再将模具钢在电阻炉、盐浴炉或真空炉中加热至1020~1050℃进行第二阶段热处理,盐浴炉中的加热时间为:模具钢长度(mm)×0.4~0.6分钟,电阻炉或真空炉中的加热时间为:模具钢长度(mm)×1.2~1.5分钟,真空炉中的真空度为10~20Pa;
(2)淬火冷却:将模具钢在160~180℃的淬火硝盐炉中进行冷却,冷却时间为1.5~2.5小时,然后模具钢出硝盐炉后在空气中自然冷却至100~120℃,冷却时间为1.5~2.5小时;
(3)回火处理:将淬火冷却后的模具钢在170~180℃进行回火处理,回火保温时间为3~4小时,回火处理后将模具钢在空气中自然冷却至室温;
(4)将经回火处理的模具钢在480~520℃进行处理,保温时间为4~6小时,然后将模具钢在空气中自然冷却至室温;
(5)重复步骤(4)的操作2~3次,即完成所述模具钢的热处理过程。
步骤(2)的淬火冷却也可以采用以下操作代替:将模具钢在50~80℃的淬火油中冷却至160~180℃,冷却时间为:模具钢长度(mm)×0.1~0.2分钟;然后将模具钢在空气中自然冷却至100~120℃,冷却时间为1.5~2.5小时。
本发明解决了我国生产企业中长期存在的Cr12型冷作模具钢热处理与线切割工艺之间的技术难题,通过热处理工艺提高了模具制造的精度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一:一种防止Cr12型冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺,包括以下工艺步骤:
(1)将模具钢(尺寸为300mm×130 mm×80mm)在真空炉中加热至820℃进行第一阶段热处理,加热时间为90分钟,真空炉中的真空度为10Pa;再将模具钢在真空炉中加热至1020℃进行第二阶段热处理,加热时间为120分钟,真空炉中的真空度为10Pa;
(2)淬火冷却:将模具钢在50℃的淬火油中冷却至160℃,冷却时间为8分钟;然后将模具钢在空气中自然冷却至100℃,冷却时间为1.5小时;
(3)回火处理:将淬火冷却后的模具钢在170℃进行回火处理,回火保温时间为3小时,回火处理后将模具钢在空气中自然冷却至室温;
(4)将经回火处理的模具钢在480℃进行处理,保温时间为4小时,然后将模具钢在空气中自然冷却至室温;
(5)重复步骤(4)的操作2次,即完成所述模具钢的热处理过程,该模具钢经热处理之后模具钢的硬度为59HRC,线切割没有开裂。
实施例二:一种防止Cr12型冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺,包括以下工艺步骤:
(1)将模具钢(尺寸为×50mm)在盐浴炉中加热至850℃进行第一阶段热处理,加热时间为30分钟;再将模具钢在盐浴炉加热至1050℃进行第二阶段热处理,加热时间为30分钟;
(2)淬火冷却:将模具钢在180℃的淬火硝盐炉中进行冷却,冷却时间为2.5小时,然后模具钢出硝盐炉后在空气中自然冷却至120℃,冷却时间为2.5小时;
(3)回火处理:将淬火冷却后的模具钢在180℃进行回火处理,回火保温时间为4小时,回火处理后将模具钢在空气中自然冷却至室温;
(4)将经回火处理的模具钢在520℃进行处理,保温时间为6小时,然后将模具钢在空气中自然冷却至室温;
(5)重复步骤(4)的操作3次,即完成所述模具钢的热处理过程,该模具钢经热处理后,硬度为60HRC,线切割没有开裂。
实施例三:一种防止Cr12型冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺,包括以下工艺步骤:
(1)将模具钢(尺寸为400mm×350mm×100mm)在盐浴炉中加热至830℃进行第一阶段热处理,加热时间为50分钟;再将模具钢在盐浴炉中加热至1030℃进行第二阶段热处理,加热时间为60分钟;
(2)淬火冷却:将模具钢在170℃的淬火硝盐炉中进行冷却,冷却时间为2小时,然后模具钢出硝盐炉后在空气中自然冷却至110℃,冷却时间为2小时;
(3)回火处理:将淬火冷却后的模具钢在175℃进行回火处理,回火保温时间为3.5小时,回火处理后将模具钢在空气中自然冷却至室温;
(4)将经回火处理的模具钢在500℃进行处理,保温时间为5小时,然后将模具钢在空气中自然冷却至室温;
(5)重复步骤(4)的操作2次,即完成所述模具钢的热处理过程,该模具钢经热处理之后,硬度为59HRC,切切割没有开裂。
Claims (1)
1.一种防止冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺,其特征是,包括以下工艺步骤:
(1)将模具钢在电阻炉、盐浴炉或真空炉中加热至820~850℃进行第一阶段热处理,盐浴炉中的加热时间为:模具钢长度×0.5~0.6分钟,电阻炉或真空炉中的加热时间为:模具钢长度×1~1.2分钟,真空炉中的真空度为10~20Pa;再将模具钢在电阻炉、盐浴炉或真空炉中加热至1020~1050℃进行第二阶段热处理,盐浴炉中的加热时间为:模具钢长度×0.4~0.6分钟,电阻炉或真空炉中的加热时间为:模具钢长度×1.2~1.5分钟,真空炉中的真空度为10~20Pa;
(2)淬火冷却:将模具钢在160~180℃的淬火硝盐炉中进行冷却,冷却时间为1.5~2.5小时,然后模具钢出硝盐炉后在空气中自然冷却至100~120℃,冷却时间为1.5~2.5小时;
(3)回火处理:将淬火冷却后的模具钢在170~180℃进行回火处理,回火保温时间为3~4小时,回火处理后将模具钢在空气中自然冷却至室温;
(4)将经回火处理的模具钢在480~520℃进行处理,保温时间为4~6小时,然后将模具钢在空气中自然冷却至室温;
(5)重复步骤(4)的操作2~3次,即完成所述模具钢的热处理过程;
所述模具钢长度的单位为毫米;
步骤(2)的淬火冷却也可以采用以下操作代替:将模具钢在50~80℃的淬火油中冷却至160~180℃,冷却时间为:模具钢长度×0.1~0.2分钟;然后将模具钢在空气中自然冷却至100~120℃,冷却时间为1.5~2.5小时。
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