CN108085474A - 矿用刮板锤锻模分段控时水空淬火的热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种矿用刮板锤锻模分段控时水空淬火的热处理方法。其特点是，包括如下步骤：(1)在装炉前将模具的模膛部分和燕尾部分清理干净并且刷上防氧化涂料；(2)采用箱式电阻炉进行加热，模具装炉时燕尾部分朝上放置，加热至600±10℃保温240±20min，之后升温至850±10℃保温480±20min后出炉淬火。本发明方法的有益效果是：1.实现5CrMnMo模具分段控时水‑空淬火热处理新方法，避免了采用油淬对环境的污染。2.生产效率与原工艺相比提高32％，生产周期缩短16h。3.实现同一模具采用不同的冷却方法后不用部位获得不同的硬度。

Description

矿用刮板锤锻模分段控时水空淬火的热处理方法
技术领域
本发明涉及一种矿用刮板锤锻模分段控时水空淬火的热处理方法。
背景技术
矿用刮板锤锻模在使用过程中，为防止模膛变形，一般要求模膛内硬度为HRC38-42，而模具燕尾部分与锤头或锤砧相联接，受较大的冲击力和弯曲应力，因此，燕尾部分应具备较高的塑性和韧性，以避免燕尾在冲击、弯曲力作用下发生裂纹或折断，一般技术要求燕尾硬度HRC30-35。
现有的矿用刮板锤锻模具采用整体油淬火后，先采用较低的回火温度整体回火，使模膛部位获得所需要的硬度，而燕尾部位则需要采用专用的燕尾回火炉进行回火处理。此种工艺方法的缺点是生产效率低、成本高，且采用油淬污染环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种矿用刮板锤锻模分段控时水空淬火的热处理方法，与现有工艺方法相比生产效率提高32％，生产周期缩短16h。
一种矿用刮板锤锻模分段控时水空淬火的热处理方法，其特别之处在于，包括如下步骤：
(1)在装炉前将模具的模膛部分和燕尾部分清理干净并且刷上防氧化涂料；
(2)采用箱式电阻炉进行加热，模具装炉时燕尾部分朝上放置，加热至600±10℃保温240±20min，之后升温至850±10℃保温480±20min后出炉淬火；
(3)模具出炉后对燕尾部分加盖石棉板进行隔热，模具在空气中先空冷300±10s，然后包括石棉板整体入常温冷却水箱冷却60±5s，提升模具的燕尾对模膛部分局部水冷20±5s，之后模具整体出水返热60±5s；然后包括石棉板整体入常温冷却水箱冷却60±5s，提升模具的燕尾对模膛部分局部水冷20±5s，之后模具整体出水返热60±5s；
将模具转入喷淋器旁进行模膛部分的喷淋冷却，冷却方法为每次喷淋冷却60±5s后停止喷淋冷却，待模膛部分的温度返热至350±20℃后再次喷淋冷却60±5s，然后重复进行模膛部分的喷淋冷却，直至模膛部分的温度返热后不超过250℃则淬火结束；
(4)模具淬火结束后立即回火，回火工艺具体为在300±20℃保温240±20min，然后升温到460±20min保温480±20min即可。
本发明方法的有益效果是：1.实现5CrMnMo模具分段控时水-空淬火热处理新方法，避免了采用油淬对环境的污染。2.生产效率与原工艺相比提高32％，生产周期缩短16h。3.实现同一模具采用不同的冷却方法后不用部位获得不同的硬度。
具体实施方式
本发明提供了一种矿用刮板锤锻模采用分段控时水-空淬火热处理新方法。模具材料为5CrMnMo，技术要求为燕尾硬度HRC30-35，模膛硬度为HRC38-42。热处理工艺过程为：清理模具、刷涂料、加热保温、冷却、回火、检查。工艺方法由原来的模具整体油淬火后采用不同的回火温度对不同部位进行分别回火的工艺方法，改为采用分段控时水-空喷淋淬火实现模具淬火后不同部位获得不同硬度的新方法。与原工艺方法相比生产效率提高32％，生产周期缩短16h。
对于5CrMnMo材料锤锻模，采用水-空作为淬火介质，对于模膛、燕尾通过控制冷却时间达到燕尾硬度HRC30-35，模膛硬度为HRC38-42。模具在装炉前对模膛、燕尾进行清理并刷防氧化涂料，装炉时燕尾朝上放置，加热至600℃保温4h后升温至850℃，保温8h后出炉淬火。模具出炉后对燕尾加盖石棉板进行隔热，模具在空气中先空冷5min，后整体入冷却水箱冷却60s，提升燕尾对模膛局部水冷20s后模具整体出水返热60s，如此循环冷却2次；将模具转入喷淋器上方进行模膛喷淋冷却，冷却方法为每次冷却60s后停止喷淋冷却，待模膛温度返热至350℃后再次喷淋冷却60s，如此循环冷却直至模膛温度返热不超过250℃则淬火结束。模具淬火后立即回火，回火工艺为300℃保温4h后，升温到460℃保温8h。
实施例1：
1.刷涂料：模具在装炉前对模膛、燕尾进行清理并刷防氧化涂料，防止模具在加热过程中发生氧化脱碳。
2.加热保温：采用箱式电阻炉进行加热，模具装炉时燕尾朝上放置，加热至600℃保温4h后升温至850℃，保温8h后出炉淬火。
3.淬火：模具出炉后对燕尾加盖石棉板进行隔热，模具在空气中先空冷5min，后整体(包括石棉板)入冷却水箱冷却60s，提升燕尾对模膛局部水冷20s后模具整体出水返热60s，按上述整体水冷、局部水冷方式再次施工；
将模具转入喷淋器上方进行模膛喷淋冷却，冷却方法为每次冷却60s后停止喷淋冷却，待模膛温度返热至350℃后再次喷淋冷却60s，如此循环冷却直至模膛温度返热后不超过250℃则淬火结束。
4.回火：模具淬火后立即回火，回火工艺为300℃保温4h后，升温到460℃保温8h。
5.检验：采用上述工艺方法模具热处理后燕尾硬度HRC30-35，模膛硬度为HRC38-42。模具未开裂，淬火前后各个部位发生了细微的变形，整体误差在2mm范围内，满足加工留量变形要求。

Claims (1)

1.一种矿用刮板锤锻模分段控时水空淬火的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在装炉前将模具的模膛部分和燕尾部分清理干净并且刷上防氧化涂料；
(2)采用箱式电阻炉进行加热，模具装炉时燕尾部分朝上放置，加热至600±10℃保温240±20min，之后升温至850±10℃保温480±20min后出炉淬火；
(3)模具出炉后对燕尾部分加盖石棉板进行隔热，模具在空气中先空冷300±10s，然后包括石棉板整体入常温冷却水箱冷却60±5s，提升模具的燕尾对模膛部分局部水冷20±5s，之后模具整体出水返热60±5s；然后包括石棉板整体入常温冷却水箱冷却60±5s，提升模具的燕尾对模膛部分局部水冷20±5s，之后模具整体出水返热60±5s；
将模具转入喷淋器旁进行模膛部分的喷淋冷却，冷却方法为每次喷淋冷却60±5s后停止喷淋冷却，待模膛部分的温度返热至350±20℃后再次喷淋冷却60±5s，然后重复进行模膛部分的喷淋冷却，直至模膛部分的温度返热后不超过250℃则淬火结束；
(4)模具淬火结束后立即回火，回火工艺具体为在300±20℃保温240±20min，然后升温到460±20min保温480±20min即可。
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