CN102876866B - 热作模具钢4Cr5MoSiV1的带状组织减轻或消除热处理工艺 - Google Patents

热作模具钢4Cr5MoSiV1的带状组织减轻或消除热处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了热作模具钢4Cr5MoSiV1的带状组织减轻或消除热处理工艺，特点是包括以下步骤：（1）将4Cr5MoSiV1钢料置于常温真空热处理炉中，按200-220℃/h的升温速度加热到530-600℃，控制时间80-90s/每毫米钢材；（2）随后加热到830-850℃，控制时间60-90s/每毫米钢材；（3）继续加热到1050-1070℃，控制时间70-90s/每毫米钢材；（4）随后将真空热处理炉的炉温快速冷却到600-700℃，保温2-4h，空冷到室温；（5）将钢料放入回火炉中加热到580-600℃，保温2h，空冷到室温即得到产品，优点是可减轻或消除带状组织，且工序简单、操作方便、降低能耗。

Description

热作模具钢4Cr5MoSiV1的带状组织减轻或消除热处理工艺
技术领域
本发明涉及一种热作模具钢4Cr5MoSiV1，尤其是涉及一种热作模具钢4Cr5MoSiV1的带状组织减轻或消除热处理工艺。
背景技术
热作模具钢4Cr5MoSiV1，具有较好的耐热性、抗热疲劳性能及抗液态铝合金冲蚀的性能，被广泛应用于铝合金压铸模、精密铸造模具、热锻压冲头、热挤压模具、热剪切模具、热轧辊以及在各种冲击和极冷条件下工作的模具等，但是在热作模具钢4Cr5MoSiV1的制备过程中，钢液在冷却凝固过程中存在选择性结晶取向，易导致合金元素在枝晶间产生偏析，在轧制过程中这些合金元素沿着轧制方向分布，在钢中产生铁素体——珠光体相间分布的带状组织，该带状组织的存在使钢材的力学性能具有方向性：横向塑性韧性降低，切削性能和表面光洁度变差。采用此种材料的工件在工作过程中易沿着铁素体——珠光体两相的交界处开裂，缩短了工件的使用寿命，因此在生产过程中一般要求该带状组织不大于2级。
目前，传统的热作模具钢带状组织减轻或消除工艺方法为：高温扩散+正火。高温扩散需要在高温段长时间（≥10小时）保温，极大地消耗了能源，同时奥氏体晶粒长大比较严重，导致材料使用性能显著降低。此外，经高温扩散处理后材料表面氧化比较严重。高温扩散后需要进行正火处理来细化晶粒，在增加生产成本的同时造成了一定程度上的工艺复杂性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可减轻或消除热作模具钢4Cr5MoSiV1中的带状组织，且工序简单、操作方便、降低能耗的热作模具钢4Cr5MoSiV1的带状组织减轻或消除热处理工艺。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种热作模具钢4Cr5MoSiV1的热处理工艺，具体步骤如下：
（1）将4Cr5MoSiV1钢料置于常温真空热处理炉中，按200-220℃/h的升温速度加热到530-600℃，控制保温时间每毫米钢材厚度80-90s；
（2）随后加热到830-850℃，控制保温时间每毫米钢材厚度60-90s；
（3）继续加热到1050-1070℃，控制保温时间每毫米钢材厚度70-90s；
（4）随后将真空热处理炉的炉温快速冷却到600-700℃，保温2-4h，空冷到室温；
（5）将4Cr5MoSiV1钢料放入回火炉中加热到580-600℃，保温2h，空冷到室温，即得到带状组织减轻或消除的热作模具钢4Cr5MoSiV1。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明采用在530-600℃、830-850℃分别保温处理，使钢材加热均匀化，抑制由于加热不均匀而引起的应力集中，改变了组织内部的热应力状态，同时在1050-1070℃保温处理，使得碳化物溶解的合金元素均匀化，造成晶粒长大倾向性减小，不需要再次热处理来细化晶粒，且高温段保温时间短，降低了能源消耗；随后的快速冷却，使得碳化物及合金元素保持均匀化，从而抑制了带状组织的出现；回火处理稳定了钢材既得组织，并且进一步消除了应力集中。此外，本发明操作工艺简单易行，具有一定的实用性。
附图说明
图1为经传统工艺处理的热作模具钢4Cr5MoSiV1带状组织的微观图像；
图2为经本发明技术处理的4Cr5MoSiV1带状组织减轻的微观图像；
图3为经本发明技术处理的4Cr5MoSiV1带状组织基本消除的微观图像。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一
（1）将4Cr5MoSiV1钢料置于常温真空热处理炉中，按200℃/h的升温速度加热到530℃，控制保温时间每毫米钢材厚度80s；
（2）随后加热到830℃，控制保温时间每毫米钢材厚度60s；
（3）继续加热到1050℃，控制保温时间每毫米钢材厚度70s；
（4）随后将真空热处理炉的炉温快速冷却到700℃，保温2h，空冷到室温；
（5）将4Cr5MoSiV1钢料放入回火炉中加热到580℃，保温2h，空冷到室温。
在微观视图中带状组织得以减轻，如图2所示。
 实施例二
（1）将4Cr5MoSiV1钢料置于常温真空热处理炉中，按210℃/h的升温速度加热到560℃，控制保温时间每毫米钢材厚度85s；
（2）随后加热到840℃，控制保温时间每毫米钢材厚度80s；
（3）继续加热到1065℃，控制保温时间每毫米钢材厚度80s；
（4）随后将真空热处理炉的炉温快速冷却到650℃，保温3h，空冷到室温；
（5）将4Cr5MoSiV1钢料放入回火炉中加热到590℃，保温2h，空冷到室温。
在微观视图中带状组织基本未见，如图3所示。
 实施例三
（1）将4Cr5MoSiV1钢料置于常温真空热处理炉中，按220℃/h的升温速度加热到580℃，控制保温时间每毫米钢材厚度90s；
（2）随后加热到850℃，控制保温时间每毫米钢材厚度90s；
（3）继续加热到1050-1070℃，控制保温时间每毫米钢材厚度90s；
（4）随后将真空热处理炉的炉温快速冷却到600℃，保温4h，空冷到室温；
（5）将4Cr5MoSiV1钢料放入回火炉中加热到600℃，保温2h，空冷到室温。
在微观视图中带状组织得以减轻，，如图2所示。
 对比试验
表1为按背景技术中传统工艺处理热作模具钢4Cr5MoSiV1后的力学性能数据及按实施例1、实施例2和实施例3的方法处理后的力学性能数据，表2为按背景技术中传统工艺处理热作模具钢4Cr5MoSiV1后的力学性能数据及按实施例1、实施例2和实施例3的方法处理后的热疲劳性能。
 表1  在钢材硬度为HRC47-48条件下传统工艺与本发明处理力学性能
与背景技术中传统工艺相比，本发明在带状组织减轻或消除的前提下，抗拉强度σb平均提高了3.65%，冲击功Ak平均提高了6.62%，经本发明热处理后4Cr5MoSiV1钢材的力学性能均得到一定程度的提高。
表2  在钢材硬度为HRC47-48条件下传统工艺与本发明处理热疲劳性能（循环1000次）
注：级别是按Uddeholm标准评定。
与背景技术中传统工艺相比，本发明在带状组织减轻或消除的前提下，20-650℃的
热疲劳性能平均降低了1.53个级别，20-750℃的热疲劳性能平均降低了1.37，经本发明热处理后4Cr5MoSiV1钢材的热疲劳性能的级别均得到一定程度的降低。

Claims (1)

1.一种热作模具钢4Cr5MoSiV1的热处理工艺，其特征在于具体步骤如下：
(1)将4Cr5MoSiV1钢料置于常温真空热处理炉中，按210℃/h的升温速度加热到560℃，控制保温时间每毫米钢材厚度85s；
(2)随后加热到840℃，控制保温时间每毫米钢材厚度80s；
(3)继续加热到1065℃，控制保温时间每毫米钢材厚度80s；
(4)随后将真空热处理炉的炉温快速冷却到650℃，保温3h，空冷到室温；
(5)将4Cr5MoSiV1钢料放入回火炉中加热到590℃，保温2h，空冷到室温，即得到带状组织消除的热作模具钢4Cr5MoSiV1。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103498034A (zh) * 2013-09-26 2014-01-08 无锡阳工机械制造有限公司 一种c级钢的热处理方法
CN103627871B (zh) * 2013-11-25 2015-04-22 天津钢管集团股份有限公司 抑制和消除低合金耐热钢管中带状组织的热处理方法
CN104178612B (zh) * 2014-07-22 2016-06-08 中原特钢股份有限公司 一种中碳铬钼钒系热作模具钢的组织微细化预处理工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1091942A (en) * 1963-04-08 1967-11-22 Nat Res Dev Improvements in and relating to fibre strengthened materials
CN102676752A (zh) * 2012-05-08 2012-09-19 无锡宏达热处理锻造有限公司 汽车锻件模具钢h13的热处理工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1091942A (en) * 1963-04-08 1967-11-22 Nat Res Dev Improvements in and relating to fibre strengthened materials
CN102676752A (zh) * 2012-05-08 2012-09-19 无锡宏达热处理锻造有限公司 汽车锻件模具钢h13的热处理工艺

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