CN108977627A - 一种热作模具钢的热处理加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热作模具钢的热处理加工工艺，具体步骤如下：模具钢在850‑900℃下保温45‑60分钟，将温度升温至1100‑1230℃进行锻打30分钟；对模具钢水冷至550‑600℃取出模具钢；对模具钢进行加热，并升温至900℃，向加热炉中通入甲醇40‑50分钟后，升温至680℃，将模具钢在温度为550‑600℃，真空度为2×10‑2Pa下加热，升温至800‑830℃并保温；将模具钢进行油淬，将油淬后的模具钢冷却行回火，向真空炉内通入6Mpa的氮气，并使模具钢在450‑510℃下进行保温，将模具钢自然冷却至室温；将模具钢加热至850‑900℃后油淬、降温，并将模具钢自然冷却至室温；本发明涉及的这种模具钢热处理工艺，经过热处理后的模具钢耐磨性、韧性与抗疲劳性能有所提高，有效延长了模具钢的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属热处理工艺，尤其涉及一种热作模具钢的热处理加工工艺。
背景技术
热作模具钢在应用中比较广泛，尽管含碳量较低，但还有亚稳共晶碳化物存在，因此会影响模具钢的韧性，进而损害模具的使用寿命，热作模具钢主要用于制造对高温状态的金属进行热成型的模具，如热挤压模、压铸模、热剪切模等。这类模具在工作中既受复杂应力的作用、又受到温度变化的影响，其工作条件差、失效形式复杂、综合性能要求高。因此，对热作模具钢的生产要求比较高，现有技术中生产的热作模具钢虽然对生产的性能具有一定的改善作用，但是生产的模具钢仍然无法满足现有技术的要求，因此，如何有效提高模具钢的性能成为众多厂家所要解决的问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，提供了一种热作模具钢的热处理加工工艺，以解决现有技术中存在的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种热作模具钢的热处理加工工艺，具体步骤如下：
（1）模具钢在850-900℃下保温45-60分钟，将温度升温至1100-1230℃并保温45-60分钟，对模具钢进行锻打30分钟；
（2）对模具钢进行水冷，并冷却至550-600℃取出模具钢；
（3）对模具钢进行加热，并以95℃/小时进行升温至900℃后保温1-1.5小时，向加热炉中通入甲醇40-50分钟后，停止通入甲醇，并以40℃/小时速度升温至680℃后保温20-25分钟，再以10-20℃/小时速度降温至500℃，并保温22-29分钟；
（4）将模具钢在温度为550-600℃，真空度为2×10-2Pa下加热20-30分钟后，升温至800-830℃保温2-3小时后，降温至300-400℃保温3-4小时；
（5）将模具钢在830-860℃下进行油淬，将油淬后的模具钢冷却至700-750℃并进行回火处理，向真空炉内通入6Mpa的氮气，并使模具钢在450-510℃下进行保温20-30分钟后，将模具钢自然冷却至室温；
（6）将模具钢加热至850-900℃并保温35-40分钟后，将模具钢在800-810℃下进行油淬14-20分钟后，降温至300-350℃进行保温5-7小时后清洗，并将模具钢自然冷却至室温；
所述步骤（1）中对模具钢进行锻打过程中，温度高于1200℃时轻打；温度800-1200℃时重打；温度低于800℃时轻打。
作为本发明的一种改进，所述步骤（1）中对模具钢进行锻打过程中，锻打的初始温度为1100-1230℃，锻打后的最终温度为700-760℃。
作为本发明的一种改进，所述步骤（3）中甲醇的通入量为2.5-3L/小时。
作为本发明的一种改进，所述步骤（5）中氮气的通入量为4-5.5L/小时。
由于采用了以上技术，本发明较现有技术相比，具有的有益效果如下：
本发明涉及的这种模具钢热处理工艺，经过热处理后的模具钢耐磨性、韧性与抗疲劳性能有所提高，有效延长了模具钢的使用寿命；本发明的模具钢的处理工艺可以减少工件的加工余量，提高材料的利用率，热处理后模具钢的表面硬度有效提高10-13%，心部硬度有效提高5-9%。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明。
实施例1：
一种热作模具钢的热处理加工工艺，具体步骤如下：
（1）模具钢在850℃下保温60分钟，将温度升温至1230℃并保温60分钟，对模具钢进行锻打30分钟；
（2）对模具钢进行水冷，并冷却至550℃取出模具钢；
（3）对模具钢进行加热，并以95℃/小时进行升温至900℃后保温1.5小时，向加热炉中通入甲醇40分钟后，停止通入甲醇，并以40℃/小时速度升温至680℃后保温25分钟，再以10℃/小时速度降温至500℃，并保温29分钟；
（4）将模具钢在温度为550℃，真空度为2×10-2Pa下加热30分钟后，升温至800℃保温3小时后，降温至300℃保温4小时；
（5）将模具钢在860℃下进行油淬，将油淬后的模具钢冷却至700℃并进行回火处理，向真空炉内通入6Mpa的氮气，并使模具钢在510℃下进行保温20分钟后，将模具钢自然冷却至室温；
（6）将模具钢加热至900℃并保温35分钟后，将模具钢在810℃下进行油淬14分钟后，降温至350℃进行保温5小时后清洗，并将模具钢自然冷却至室温。
所述步骤（1）中对模具钢进行锻打过程中，温度高于1200℃时轻打；温度800-1200℃时重打；温度低于800℃时轻打。
所述步骤（1）中对模具钢进行锻打过程中，锻打的初始温度为1230℃，锻打后的最终温度为760℃。
所述步骤（3）中甲醇的通入量为3L/小时。
所述步骤（5）中氮气的通入量为4L/小时。
经过本发明热处理后的模具钢的表面硬度HRC：61,心部硬度HRC：40,抗弯强度：2800Mpa
冲击韧性：67J/cm2 ,抗压强度：2300 Mpa ,耐磨性：达到D2。
实施例2：
一种热作模具钢的热处理加工工艺，具体步骤如下：
（1）模具钢在900℃下保温45分钟，将温度升温至1230℃并保温45分钟，对模具钢进行锻打30分钟；
（2）对模具钢进行水冷，并冷却至600℃取出模具钢；
（3）对模具钢进行加热，并以95℃/小时进行升温至900℃后保温1小时，向加热炉中通入甲醇50分钟后，停止通入甲醇，并以40℃/小时速度升温至680℃后保温20分钟，再以20℃/小时速度降温至500℃，并保温22分钟；
（4）将模具钢在温度为600℃，真空度为2×10-2Pa下加热20分钟后，升温至830℃保温2小时后，降温至400℃保温3小时；
（5）将模具钢在860℃下进行油淬，将油淬后的模具钢冷却至700℃并进行回火处理，向真空炉内通入6Mpa的氮气，并使模具钢在510℃下进行保温20分钟后，将模具钢自然冷却至室温；
（6）将模具钢加热至900℃并保温35分钟后，将模具钢在810℃下进行油淬14分钟后，降温至350℃进行保温5小时后清洗，并将模具钢自然冷却至室温。
所述步骤（1）中对模具钢进行锻打过程中，温度高于1200℃时轻打；温度800-1200℃时重打；温度低于800℃时轻打。
所述步骤（1）中对模具钢进行锻打过程中，锻打的初始温度为1230℃，锻打后的最终温度为760℃。
所述步骤（3）中甲醇的通入量为2.5L/小时。
所述步骤（5）中氮气的通入量为5.5L/小时。
经过本发明热处理后的模具钢的表面硬度HRC：61,心部硬度HRC：39,抗弯强度：2800Mpa
冲击韧性：67J/cm2 ,抗压强度：2300 Mpa ,耐磨性：达到D2。
实施例3：
一种热作模具钢的热处理加工工艺，具体步骤如下：
（1）模具钢在870℃下保温58分钟，将温度升温至1230℃并保温55分钟，对模具钢进行锻打30分钟；
（2）对模具钢进行水冷，并冷却至570℃取出模具钢；
（3）对模具钢进行加热，并以95℃/小时进行升温至900℃后保温1小时，向加热炉中通入甲醇50分钟后，停止通入甲醇，并以40℃/小时速度升温至680℃后保温20分钟，再以14℃/小时速度降温至500℃，并保温22分钟；
（4）将模具钢在温度为600℃，真空度为2×10-2Pa下加热20分钟后，升温至830℃保温2小时后，降温至340℃保温3小时；
（5）将模具钢在840℃下进行油淬，将油淬后的模具钢冷却至710℃并进行回火处理，向真空炉内通入6Mpa的氮气，并使模具钢在450℃下进行保温29分钟后，将模具钢自然冷却至室温；
（6）将模具钢加热至890℃并保温35分钟后，将模具钢在810℃下进行油淬15分钟后，降温至300℃进行保温6小时后清洗，并将模具钢自然冷却至室温。
所述步骤（1）中对模具钢进行锻打过程中，温度高于1200℃时轻打；温度800-1200℃时重打；温度低于800℃时轻打。
所述步骤（1）中对模具钢进行锻打过程中，锻打的初始温度为1230℃，锻打后的最终温度为760℃。
所述步骤（3）中甲醇的通入量为2.5-3L/小时。
所述步骤（5）中氮气的通入量为4-5.5L/小时。
经过本发明热处理后的模具钢的表面硬度HRC：60,心部硬度HRC：40,抗弯强度：2800Mpa
冲击韧性：67J/cm2 ,抗压强度：2300 Mpa ,耐磨性：达到D2。
上述实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围，即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种热作模具钢的热处理加工工艺，其特征在于，具体步骤如下：
（1）模具钢在850-900℃下保温45-60分钟，将温度升温至1100-1230℃并保温45-60分钟，对模具钢进行锻打30分钟；
（2）对模具钢进行水冷，并冷却至550-600℃取出模具钢；
（3）对模具钢进行加热，并以95℃/小时进行升温至900℃后保温1-1.5小时，向加热炉中通入甲醇40-50分钟后，停止通入甲醇，并以40℃/小时速度升温至680℃后保温20-25分钟，再以10-20℃/小时速度降温至500℃，并保温22-29分钟；
（4）将模具钢在温度为550-600℃，真空度为2×10-2Pa下加热20-30分钟后，升温至800-830℃保温2-3小时后，降温至300-400℃保温3-4小时；
（5）将模具钢在830-860℃下进行油淬，将油淬后的模具钢冷却至700-750℃并进行回火处理，向真空炉内通入6Mpa的氮气，并使模具钢在450-510℃下进行保温20-30分钟后，将模具钢自然冷却至室温；
（6）将模具钢加热至850-900℃并保温35-40分钟后，将模具钢在800-810℃下进行油淬14-20分钟后，降温至300-350℃进行保温5-7小时后清洗，并将模具钢自然冷却至室温；
所述步骤（1）中对模具钢进行锻打过程中，温度高于1200℃时轻打；温度800-1200℃时重打；温度低于800℃时轻打。
2.根据权利要求1所述的一种热作模具钢的热处理加工工艺，其特征在于：所述步骤（1）中对模具钢进行锻打过程中，锻打的初始温度为1100-1230℃，锻打后的最终温度为700-760℃。
3.根据权利要求1所述的一种热作模具钢的热处理加工工艺，其特征在于：所述步骤（3）中甲醇的通入量为2.5-3L/小时。
4.根据权利要求1所述的一种热作模具钢的热处理加工工艺，其特征在于：所述步骤（5）中氮气的通入量为4-5.5L/小时。
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Cited By (1)
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| CN112853363A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-05-28 | 安徽黄山恒久链传动有限公司 | 一种高强度模具钢的加工工艺 |
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2018
- 2018-09-14 CN CN201811076916.XA patent/CN108977627A/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
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