CN107937668A - 一种冷作工具钢精密零件的热处理淬火工艺 - Google Patents

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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering

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Abstract

本发明公开了一种冷作工具钢精密零件的热处理淬火工艺，(1)将工件放入淬火炉中预热至150℃；(2)在淬火炉中分二级加热至淬火温度828℃并保温；(3)将工件出炉油冷淬火至55℃；(4)将工件两次入回火炉230℃保温回火，出炉空冷。第一次以小于75℃/小时的加热速度至100℃，第二次以小于115℃/小时的加热速度至150℃。所述的在淬火炉中分二级加热至淬火温度并保温，工件预热后继续加热至580℃并保温60min，加热至加热至淬火温度828℃并保温45min。本发明能可靠地保证加工零件的硬度和淬透性，使材料内部晶粒细化、组织均匀稳定，可靠性高、尺寸稳定，达到精密零件的使用要求。

Description

一种冷作工具钢精密零件的热处理淬火工艺
【技术领域】
本发明涉及材料热处理技术领域，特别涉及一种冷作工具钢精密零件的热处理淬火工艺。
【背景技术】
随着我国制造业的升级，一些精密设备对零部件的要求越来越苛刻，国产材料在某些性能方面不能满足其要求，只得采用相关先进的进口材料，特别是德国、瑞典等国家的真空冶练高纯净钢，具有纯净高晶粒细化组织均匀等优良品质，近年来进口量在不断增大，但热处理水平与之不相适应，难以发挥其性能，造成巨大浪费，一些供应厂家只得在国内设专门的热处理服务工厂，不但难满足其个性化的要求，而且造成成本极大的上升。
ASSAB DF-2为瑞典牌号，其主要合金成份为0.9％C 0.5％Cr 0.5％W 0.1％V类似于美国AISI O1，此钢纯净度高组织晶粒细化均匀，热处理后具有不易变形之特点，又称不变形油钢，常用硬度HRC56－62，适宜制造精密零件、精密仪器、精密测定工具、、冷作拉线模、各种冲模塑胶模具行位的垫片及垃圾钉；但其合金成份也对热处理工艺影响较大，导致热处理工艺复杂，如热处理不当不但难发挥其优良性能，质量也难以控制，容易批量报废。
【发明内容】
有鉴于此，为克服现有技术的不足，本发明提供一种冷作工具钢精密零件热处理淬火工艺，该冷作工具钢材料主要合金成份为0.9％C 0.5％Cr 0.5％W0.1％V，能可靠地保证其硬度和淬透性，材料内部晶粒细化、组织均匀稳定，可靠性高、尺寸稳定，达到精密零件的使用要求。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种冷作工具钢精密零件的热处理淬火工艺，包括以下步骤：
(1)将工件放入淬火炉中预热至150℃；(2)在淬火炉中分二级加热至淬火温度828℃并保温；(3)将工件出炉油冷淬火至55℃；(4)将工件两次入回火炉230℃保温回火，出炉空冷。
在步骤(1)中，第一次以小于75℃/小时的加热速度至100℃，第二次以小于115℃/小时的加热速度至150℃。
进一步，在上述步骤(2)中，所述的在淬火炉中分二级加热至淬火温度并保温，工件预热后继续加热至580℃并保温60min，加热至加热至淬火温度828℃并保温45min。
在步骤(3)中，将工件出炉放入60－70℃的淬火油中并开动搅拌机，冷至140℃时出油空冷至55℃。
在上述步骤(4)中，所述的将工件两次入回火炉保温回火，出炉空冷，当工件空冷至55℃时立即入回火炉加热至230℃并保温120min，出炉自然空冷；当工件空冷至55℃时立即第二次入回火炉加热至230℃并保温120min，出炉自然空冷至室温。
本发明的有益效果是，可精细控制工件的内部晶相组织，使之晶粒细化、组织均匀、稳定可靠、尺寸稳定。本发明操作简单实用性强，具有较高的工程应用价值，其投入市场必将产生显著地社会效益和经济效益。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的工艺流程示意图。
其中，横坐标表示时间，纵坐标表示温度。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，实施例厚度为30mm的冷作工具钢精密零件,硬度要求为HRC60
(1)将一批厚度约30mm的工件放入淬火炉中预热，第一次以小于75℃/小时的加热速度至100℃，第二次以小于115℃/小时的加热速度至150℃。
(2)工件在淬火炉中加热至580℃并保温60min、再继续加热至淬火温度828℃并保温45min。
(3)将工件出炉放入60－70℃的淬火油中并开动搅拌机，冷至140℃时出油空冷至55℃。
(4)当工件风冷至55℃时立即入回火炉加热至230℃回火并保温120min，出炉自然空冷。
(5)当工件空冷至55℃时立即第二次入回火炉加热至230℃回火并保温120min，出炉自然空冷至室温。
(6)用硬度计抽样检查工件硬度，并剖开工件抛光断面，用显微镜检查内部晶相组织。
本发明所述的一种冷作工具钢精密零件热处理淬火工艺，可使材料内部晶相组织，晶粒细化、均匀、稳定可靠、尺寸稳定。本发明简单易行，具有较高的工程应用价值，其投入市场必将产生显著地社会效益和经济效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种冷作工具钢精密零件的热处理淬火工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将工件放入淬火炉中预热至150℃；(2)在淬火炉中分二级加热至淬火温度828℃并保温；(3)将工件出炉油冷淬火至55℃；(4)将工件两次入回火炉230℃保温回火，出炉空冷。
2.如权利要求1所述的一种冷作工具钢精密零件的热处理淬火工艺，其特征在于，在上述步骤(2)中，所述的在淬火炉中分二级加热至淬火温度并保温，工件预热后继续加热至580℃并保温60min，加热至加热至淬火温度828℃并保温45min。
3.如权利要求1所述的一种冷作工具钢精密零件的热处理淬火工艺，其特征在于，在上述步骤(4)中，所述的将工件两次入回火炉保温回火，出炉空冷，当工件空冷至55℃时立即入回火炉加热至230℃并保温120min，出炉自然空冷；当工件空冷至55℃时立即第二次入回火炉加热至230℃并保温120min，出炉自然空冷至室温。
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