CN106480261B - 一种厚规格模具钢的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于模具钢技术领域，具体涉及一种厚规格模具钢的热处理方法。本发明一种厚规格模具钢的热处理方法，钢锭淬火加热出炉的出炉温度为800～900℃，吊装时间为2～4min，吊装期间空冷，吊装结束后进行淬火工艺。本发明涉及一种厚规格模具钢的热处理方法，主要涉及规格为700～900mm的模具钢淬透性问题，通过制定合理的现场淬火热处理工艺，提高淬火质量。
Description
技术领域
本发明属于模具钢技术领域，具体涉及一种厚规格模具钢的热处理方法。
背景技术
大型锻件的特点是：形大体重，生产时质量要求高，只能单件、小批量生产，并且产品生产周期长，技术条件苛刻。我国目前的重型装备制造业中，对大型锻件的需求量很大，对其质量要求也很高，尤其是各类高强度、高精度锻件目前尚需进口，这已成为我国重型装备制造业发展的瓶颈之一。
大型锻件的生产从冶炼、铸锭、锻造、锻造后热处理到性能热处理，要经过很多道工序，每一道工序都影响锻件的质量，稍有偏差就可能引起缺陷，生产的难度很大，而且需要一次成功，这就要求生产前充分做好技术准备工作。重视与加强大型锻件的生产，提高质量，降低生产成本，缩短生产周期，对于促进重型机械产品生产，发展工农业，巩固国防，具有重要意义。对锻件进行热处理，不仅保证锻造变形时有良好的塑性和低的变形抗力，而且对锻造后的组织和性能也有很大影响。另外，通过热处理的作用，锻件的某部分缺陷会得到弥补，使锻件的各种性能指标仍然能够满足工业发展的要求。在热处理阶段，锻件的温度会不断地发生变化，与此同时，其组织结构、力学性能、导热性和外形尺寸等都随之发生变化，这些变化将直接影响到锻件的锻造性能和锻件的质量。
模具钢大模块在锻造后需要经过淬火、回火工艺进行调质处理，以满足下游模具用户的使用要求。淬火热处理作为改变和提高材料性能的重要手段，在汽车、航空、运输、建筑及其它制造业领域中有着广泛而重要的应用。基于现有的知识，比如相图、图、图和淬透性曲线,已经可以对淬火工艺进行可靠的设计。随着塑料产量的提高和应用领域的扩大，对塑料模具提出了越来越高的要求，促进了塑料模具的不断发展。目前塑料模具正朝着高效率、高精度、高寿命方向发展，推动了塑料模具材料迅速发展。
在实际生产过程中，对于厚度大于700mm的模具钢大模块易出现淬火过程中的淬不透现象，导致珠光体组织出现，进而导致回火后硬度不够、硬度分布不均等问题，从而影响抛光和使用性能。
公开号为“CN105695703A”，发明名称为“一种模具钢热处理工艺”，公开了一种7Cr7Mo2V2Si高强韧性冷作模具钢预备热处理和淬火及回火的两火直接热处理工艺方法，从介绍的参数来看，仅对该模具钢的硬度和耐磨性值提升有些效果，但很难达到材料内外热处理过程冷却速度控制基本一致，组织和性能均匀性很难保障。
申请号为“200610049263.7”，发明名称为“一种新型铬钢系模具钢及其热处理工艺”，公开了一种Cr8Mo2V1Si模具的制造方法，然后简单地描述了其经三火加热的加热温度和保温时间参数，很难体现淬火速度的控制，及控制均匀性保障也未体现。
申请号为“201410721290.9”，发明名称为“一种3Cr2Mo模具钢热处理工艺”，公开了一种3Cr2Mo模具钢热处理工艺操作步骤，也是利用前期的高温退火加淬火及回火、及渗碳工艺，可归为两火或三火加热的热处理工艺，重点为提高表面热硬度及耐磨性，均匀性控制、内外差异也无法体现和实现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种厚规格模具钢的热处理方法。
本发明一种厚规格模具钢的热处理方法，钢锭淬火加热出炉的出炉温度为800～900℃，吊装时间为2～4min，吊装期间空冷，吊装结束后进行淬火工艺。
进一步的，上述一种厚规格模具钢的热处理方法，其钢锭淬火加热出炉的出炉温度为890℃，吊装时间为3min。
上述一种厚规格模具钢的热处理方法，其中所述淬火工艺中用到了风冷、喷雾冷、水冷三种淬火介质中的至少一种。
上述一种厚规格模具钢的热处理方法，其中所述淬火工艺为十六道次冷却工艺，具体为：
第一道次：风冷，时间为200～400s；
第二道次：喷水冷，时间为30～50s；
第三道次：风冷，时间为160～250s；
第四道次：雾冷，时间为160～250s；
第五道次：喷水冷，时间为70～90s；
第六道次：风冷，时间为380～480s；
第七道次：喷水冷，时间为70～90s；
第八道次：风冷，时间为250～350s；
第九道次：雾冷，时间为250～350s；
第十道次：喷水冷，时间为100～140s；
第十一道次：风冷，时间为550～650s；
第十二道次：雾冷，时间为550～650s；
第十三道次：喷水冷，时间为130～170s；
第十四道次：风冷，时间为850～950s；
第十五道次：喷水冷，时间为100～200s；
第十六道次：风冷，时间为850～950s。
进一步的，上述一种厚规格模具钢的热处理方法，其中所述淬火工艺为十六道次冷却工艺，具体为：
第一道次：风冷，时间为310s；
第二道次：喷水冷，时间为45s；
第三道次：风冷，时间为200s；
第四道次：雾冷，时间为200s；
第五道次：喷水冷，时间为85s；
第六道次：风冷，时间为420s；
第七道次：喷水冷，时间为85s；
第八道次：风冷，时间为310s；
第九道次：雾冷，时间为300s；
第十道次：喷水冷，时间为125s；
第十一道次：风冷，时间为610s；
第十二道次：雾冷，时间为610s；
第十三道次：喷水冷，时间为155s；
第十四道次：风冷，时间为910s；
第十五道次：喷水冷，时间为155s；
第十六道次：风冷，时间为910s。
上述一种厚规格模具钢的热处理方法，其中所述喷水冷的水温为25～35℃。
上述一种厚规格模具钢的热处理方法，其中所述雾冷的水雾温度为25～35℃。
本发明涉及一种厚规格模具钢的热处理方法，主要涉及规格为700～900mm的模具钢淬透性问题，通过制定合理的现场淬火热处理工艺，提高淬火质量。
具体实施方式
本发明一种厚规格模具钢的热处理方法，钢锭淬火加热出炉的出炉温度为800～900℃，吊装时间为2～4min，吊装期间空冷，吊装结束后进行淬火工艺。
进一步的，上述一种厚规格模具钢的热处理方法，其钢锭淬火加热出炉的出炉温度为890℃，吊装时间为3min。
上述一种厚规格模具钢的热处理方法，其中所述淬火工艺中用到了风冷、喷雾冷、水冷三种淬火介质中的至少一种。
上述一种厚规格模具钢的热处理方法，其中所述淬火工艺为十六道次冷却工艺，具体为：
第一道次：风冷，时间为200～400s；
第二道次：喷水冷，时间为30～50s；
第三道次：风冷，时间为160～250s；
第四道次：雾冷，时间为160～250s；
第五道次：喷水冷，时间为70～90s；
第六道次：风冷，时间为380～480s；
第七道次：喷水冷，时间为70～90s；
第八道次：风冷，时间为250～350s；
第九道次：雾冷，时间为250～350s；
第十道次：喷水冷，时间为100～140s；
第十一道次：风冷，时间为550～650s；
第十二道次：雾冷，时间为550～650s；
第十三道次：喷水冷，时间为130～170s；
第十四道次：风冷，时间为850～950s；
第十五道次：喷水冷，时间为100～200s；
第十六道次：风冷，时间为850～950s。
进一步的，上述一种厚规格模具钢的热处理方法，其中所述淬火工艺为十六道次冷却工艺，具体为：
第一道次：风冷，时间为310s；
第二道次：喷水冷，时间为45s；
第三道次：风冷，时间为200s；
第四道次：雾冷，时间为200s；
第五道次：喷水冷，时间为85s；
第六道次：风冷，时间为420s；
第七道次：喷水冷，时间为85s；
第八道次：风冷，时间为310s；
第九道次：雾冷，时间为300s；
第十道次：喷水冷，时间为125s；
第十一道次：风冷，时间为610s；
第十二道次：雾冷，时间为610s；
第十三道次：喷水冷，时间为155s；
第十四道次：风冷，时间为910s；
第十五道次：喷水冷，时间为155s；
第十六道次：风冷，时间为910s。
上述一种厚规格模具钢的热处理方法，其中所述喷水冷的水温为25～35℃。
上述一种厚规格模具钢的热处理方法，其中所述雾冷的水雾温度为25～35℃。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
取材质为1.2738的模具钢，该模具钢厚度为810mm，宽度为1300mm，长度为4000mm。钢锭淬火加热温度出炉温度为890℃，吊装时间为3min，期间空气自然冷却。吊装完成后，开始进行淬火工艺。
表1厚规格1.2738模具钢淬火工艺
| 工艺道次 | 冷却方式 | 冷却时间(/s) |
| 1 | 风冷 | 310 |
| 2 | 喷水冷却 | 45 |
| 3 | 风冷 | 200 |
| 4 | 雾冷 | 200 |
| 5 | 喷水冷却 | 85 |
| 6 | 风冷 | 420 |
| 7 | 喷水冷却 | 85 |
| 8 | 风冷 | 310 |
| 9 | 雾冷 | 300 |
| 10 | 喷水冷却 | 125 |
| 11 | 风冷 | 610 |
| 12 | 雾冷 | 610 |
| 13 | 喷水冷却 | 155 |
| 14 | 风冷 | 910 |
| 15 | 喷水冷却 | 155 |
| 16 | 风冷 | 910 |
经过上述工艺淬火后，得到的模具钢的横断面硬度为33.5～34.5HRC。
实施例2
取材质为1.2738的模具钢，该模具钢厚度为810mm，宽度为1300mm，长度为4000mm。钢锭淬火加热温度出炉温度为850℃，吊装时间为4min，期间空气自然冷却。吊装完成后，开始进行淬火工艺。
表2厚规格1.2738模具钢淬火工艺
经过上述工艺淬火后，得到的模具钢的横断面硬度为33～35HRC。
实施例3
取材质为1.2738的模具钢，该模具钢厚度为810mm，宽度为1300mm，长度为4000mm。钢锭淬火加热温度出炉温度为800℃，吊装时间为2min，期间空气自然冷却。吊装完成后，开始进行淬火工艺。
表3厚规格1.2738模具钢淬火工艺
经过上述工艺淬火后，得到的模具钢的横断面硬度为34～36HRC。
本发明实施例1至3通过对模具钢淬火处理，其总共冷却16道次，三种冷却方式交替进行，且严格按照冷却时间执行，提高了淬火冷却的均匀性，减少了工件变形，提高了产品的一次合格率，热处理后断面边心部硬度差值控制在2HRC左右水平，降低了面氧化烧损，提高了产品表面质量，具有较大的推广应用价值。
Claims (3)
1.一种厚规格模具钢的热处理方法，其特征在于：钢锭淬火加热出炉的出炉温度为800～900℃，吊装时间为2～4min，吊装期间空冷，吊装结束后进行淬火工艺；
所述淬火工艺为十六道次冷却工艺，具体为：
第一道次：风冷，时间为200～400s；
第二道次：喷水冷，时间为30～50s；
第三道次：风冷，时间为160～250s；
第四道次：雾冷，时间为160～250s；
第五道次：喷水冷，时间为70～90s；
第六道次：风冷，时间为380～480s；
第七道次：喷水冷，时间为70～90s；
第八道次：风冷，时间为250～350s；
第九道次：雾冷，时间为250～350s；
第十道次：喷水冷，时间为100～140s；
第十一道次：风冷，时间为550～650s；
第十二道次：雾冷，时间为550～650s；
第十三道次：喷水冷，时间为130～170s；
第十四道次：风冷，时间为850～950s；
第十五道次：喷水冷，时间为100～200s；
第十六道次：风冷，时间为850～950s；
所述喷水冷的水温为25～35℃；所述雾冷的水雾温度为25～35℃；
所述厚规格模具钢的规格为700～900mm。
2.根据权利要求1所述一种厚规格模具钢的热处理方法，其特征在于：钢锭淬火加热出炉的出炉温度为890℃，吊装时间为3min。
3.根据权利要求1所述一种厚规格模具钢的热处理方法，其特征在于：所述淬火工艺为十六道次冷却工艺，具体为：
第一道次：风冷，时间为310s；
第二道次：喷水冷，时间为45s；
第三道次：风冷，时间为200s；
第四道次：雾冷，时间为200s；
第五道次：喷水冷，时间为85s；
第六道次：风冷，时间为420s；
第七道次：喷水冷，时间为85s；
第八道次：风冷，时间为310s；
第九道次：雾冷，时间为300s；
第十道次：喷水冷，时间为125s；
第十一道次：风冷，时间为610s；
第十二道次：雾冷，时间为610s；
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第十六道次：风冷，时间为910s。
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Effective date of registration: 20181220 Address after: 610306 Chengdu City, Chengdu, Sichuan, China (Sichuan) free trade test zone, Chengdu City, Qingbaijiang District, xiangdao Boulevard, Chengxiang Town, No. 1509 (room 13, A District, railway port mansion), room 1319 Applicant after: CHENGDU ADVANCED METAL MATERIAL INDUSTRIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Address before: 617000 Taoyuan street, East District, Panzhihua, Sichuan Province, No. 90 Applicant before: PANGANG GROUP PANZHIHUA IRON & STEEL RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. |
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Application publication date: 20170308 Assignee: PANGANG GROUP JIANGYOU CHANGCHENG SPECIAL STEEL Co.,Ltd. Assignor: Chengdu advanced metal material industry technology Research Institute Co.,Ltd. Contract record no.: X2024980003064 Denomination of invention: A Heat Treatment Method for Thick Specification Mold Steel Granted publication date: 20190212 License type: Exclusive License Record date: 20240322 |