CN116334366A - 铝型材热挤压模具h13钢的热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝型材热挤压模具H13钢的热处理工艺，涉及热处理工艺生产领域，包括以下步骤：(S1)根据待处理模具的直径大小，将待处理模具分为大型模具、中型模具和小型模具；(S2)将待处理的模具移至淬火炉；(S3)开始淬火；(S4)至少两次回火。本发明的一种铝型材热挤压模具H13钢的热处理工艺，通过将模具分级，分别对不同等级的模具进行不同的淬火和回火工艺达到延长模具使用寿命的目的。
Description
技术领域
本发明涉及金属热处理工艺生产领域，尤其涉及铝型材热挤压模具H13钢的热处理工艺。
背景技术
挤压铝型材时，工作温度在480-500℃，挤压机额定系统压力在25-26MPa，突破压力达到30MPa，铝挤压模具在高温、高压、高摩擦的环境下使用，就要求模具钢在工作温度下具有较高的硬度、强度、冲击韧性等。铝型材挤压模具热处理质量好坏直接影响挤压模具寿命，热处理工艺不合理会直接造成模具淬火裂纹，时效裂纹，回火裂纹等热处理裂纹，还有形状变形和尺寸变形等模具变形，这些问题都直接会缩短模具在挤压过程中的工作寿命，甚至造成铝型材的表面缺陷。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种铝型材热挤压模具H13钢的热处理工艺。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种铝型材热挤压模具H13钢的热处理工艺，包括以下步骤：
(S1)根据待处理模具的直径大小，将待处理模具分为大型模具、中型模具、小型模具；其中大型模具的直径D1范围为700mm＜D1≤1090mm；中型模具的直径D2范围为307＜D2≤700mm；小型铝模具的直径D3范围为D3≤307mm；
(S2)将待处理的模具放入料筐中，并转移至淬火炉中，关闭炉门并抽真空，当淬火炉内的真空值达到0mbar时，开始充氮气直至淬火炉内压强与外界大气压相等；
(S3)淬火工艺：
第一次升温至650℃，大型模具的保温时间为t1-1，中型模具的保温时间为t1-2，小型模具的保温时间为t1-3，其中t1-3＜t1-2＜t1-1；
第二次升温至850℃，大型模具的保温时间为t2-1，中型模具的保温时间为t2-2，小型模具的保温时间为t2-3，其中t2-3＜t2-2＜t2-1；
第一次升温至1030℃，大型模具的保温时间为t3-1，中型模具的保温时间为t3-2，小型模具的保温时间为t3-3，其中t3-3＜t3-2＜t3-1；
淬火后充氮气11000mbar；
一次气冷至60℃，充氮气11000mbar；
二次气冷至60℃，充氮气6000mbar；
(S4)回火工艺：小型模具经过两次回火，中型模具和大型模具经过三次回火。
优选地，小型模具的第一次回火工艺为：
(A1)将工件用料车转移至真空回火炉内；
(A2)真空回火炉内的温度保持20℃，抽真空，时间为10分钟；
(A3)充氮气，温度保持20℃，时间5分钟；
(A4)加热释放，升温加热至570℃-590℃，时间2小时30分钟；
(A5)保温6小时，温度575℃-590℃；
(A6)冷却温度70℃，时间1小时进行冷却。
优选地，中型模具的第一次回火工艺为：
(B1)将工件用料车转移至真空回火炉内；
(B2)真空回火炉内的温度保持20℃，抽真空，时间为10分钟；
(B3)充氮气，温度保持20℃，时间5分钟；
(B4)加热释放，升温加热至575℃-610℃，时间2小时30分钟；
(B5)保温6小时，温度575℃-610℃；
(B6)冷却温度70℃，时间1小时进行冷却。
优选地，大型模具的第一次回火工艺为：
(C1)将工件用料车转移至真空回火炉内；
(C2)真空回火炉内的温度保持20℃，抽真空，时间为10分钟；
(C3)充氮气，温度保持20℃，时间5分钟；
(C4)加热释放，升温加热至300℃，时间1小时30分钟；
(C5)保温1小时，温度300℃；
(C6)再次加热释放，升温加热至590℃-610℃，时间1小时30分钟；
(C7)保温6-7小时，温度590℃-610℃
(C8)冷却温度70℃，时间1小时进行冷却。
优选地，大型模具的第二次回火工艺为：
(D1)将工件用料车装入真空回火炉内；
(D2)回火炉内温度保持20℃，抽真空，时间10分钟；
(D3)充氮气，温度保持20℃左右，时间5分钟；
(D4)升温加热至580℃-610℃，时间2小时30分钟；
(D5)保温6小时，温度580℃-610℃；
(D6)冷却温度70℃，时间设定1小时。
本发明的一种铝型材热挤压模具H13钢的热处理工艺，至少具有以下技术效果：
(1)将模具按照规格尺寸进行分级，不同级别的模具采用不同的热处理工艺，更为合理；
(2)通过淬火和多次回火达到模具的硬度要求，淬火可以提高模具硬度，回火可以提高模具韧性，稳定内部组织，从而延长模具使用寿命。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种铝型材热挤压模具H13钢的热处理工艺，为了提高模具的热处理效果，根据待处理模具的直径大小，将待处理模具分为大型模具、中型模具和小型模具，其中大型模具的直径D1范围为700mm＜D1≤1090mm；中型模具的直径D2范围为307＜D2≤700mm；小型铝模具的直径D3范围为D3≤307mm。
实施例一小型模具的热处理工艺
(1)将待处理的模具放入料筐中，并转移至淬火炉中，关闭炉门并抽真空，当淬火炉内的真空值达到0mbar时，开始充氮气直至淬火炉内压强与外界大气压相等。
(2)第一次1.5小时升温至650℃时，保温2小时20分钟。
(3)第二次1小时升温至850℃时，保温2小时20分钟。
(4)第三次1小时升温至1030℃时，保温2小时。
(5)淬火2分钟，充氮气11000mbar。
(6)一次气冷至60℃，时间40分钟，充氮气11000mbar。
(7)二次气冷至60℃，时间60分钟，充氮气6000mbar。
(8)将工件用料车装入真空回火炉内。
(9)真空回火炉内温度保持20℃左右，抽真空，时间10分钟。
(10)充氮气，温度保持20℃左右，时间5分钟。
(11)加热释放：升温加热至570℃-590℃，时间2小时30分钟。
(12)保温：保温5.5-6小时，温度570℃-590℃。
(13)冷却：冷却温度70℃，时间设定1小时。
(14)待模具降温冷却后，根据测量模具的实际硬度确定二次回火设定温度和保温时间。具体地，第一次回火后，硬度合适，第二次回火就是去应力。第一次回火后，硬度高于规定值，第二次回火就执行第一次回火步骤。第一次回火后，硬度低于规定值，就需要重新淬火。
实施例二中型模具的热处理工艺
(1)将待处理的模具放入料筐中，并转移至淬火炉中，关闭炉门并抽真空，当淬火炉内的真空值达到0mbar时，开始充氮气直至淬火炉内压强与外界大气压相等。
(2)第一次1.5小时升温至650℃时，保温2小时30分钟。
(3)第二次1小时升温至850℃时，保温2小时30分钟。
(4)第三次1小时升温至1030℃时，保温2小时20分钟。
(5)淬火2分钟，充氮气11000mbar。
(6)一次气冷至60℃，时间40分钟，充氮气11000mbar。
(7)二次气冷至60℃，时间60分钟，充氮气6000mbar。
(8)将工件用料车装入真空回火炉内。
(9)回火炉内温度保持20℃左右，抽真空，时间10分钟。
(10)充氮气，温度保持20℃左右，时间5分钟。
(11)加热释放：升温加热至575℃-610℃，时间2小时30分钟。
(12)保温：保温6小时，温度575℃-610℃。
(13)冷却：冷却温度70℃，时间设定1小时。
(14)待模具降温冷却后，根据测量模具的实际硬度确定二次回火设定温度和保温时间。具体地，第一次回火后，硬度合适，第二次回火就是去应力。第一次回火后，硬度高于规定值，第二次回火就执行第一次回火步骤。第一次回火后，硬度低于规定值，就需要重新淬火。
(15)待模具冷却后，测量模具实际硬度，如果硬度有出入，根据实际情况确定三次回火设定温度和保温时间。如果硬度符合要求，按照设定温度540°C，保温时间5—6小时。
实施例三大型模具的热处理工艺
(1)将待处理的模具放入料筐中，并转移至淬火炉中，关闭炉门并抽真空，当淬火炉内的真空值达到0mbar时，开始充氮气直至淬火炉内压强与外界大气压相等。
(2)第一次2小时10分钟升温至650℃时，保温3小时。
(3)第二次1小时升温至850℃时，保温3小时。
(4)第三次1小时升温至1030℃时，保温3小时。
(5)淬火2分钟，充氮气11000mbar。
(6)一次气冷至60℃，时间40分钟，充氮气11000mbar。
(7)二次气冷至60℃，时间60分钟，充氮气6000mbar。
(8)将工件用料车装入真空回火炉内。
(9)回火炉内温度保持20℃左右，抽真空，时间10分钟。
(10)充氮气，温度保持20℃左右，时间5分钟。
(11)加热释放：升温加热至580℃-610℃，时间2小时30分钟。
(12)保温：保温6小时，温度580℃-610℃。
(13)冷却：冷却温度70℃，时间设定1小时。
(14)待模具冷却后，测量模具实际硬度，如果硬度有出入，根据实际情况确定三次回火设定温度和保温时间。如果硬度符合要求，按照设定温度540℃，保温时间5—6小时。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (5)
1.一种铝型材热挤压模具H13钢的热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(S1)根据待处理模具的直径大小，将待处理模具分为大型模具、中型模具、小型模具；其中大型模具的直径D1范围为700mm＜D1≤1090mm；中型模具的直径D2范围为307＜D2≤700mm；小型铝模具的直径D3范围为D3≤307mm；
(S2)将待处理的模具放入料筐中，并转移至淬火炉中，关闭炉门并抽真空，当淬火炉内的真空值达到0mbar时，开始充氮气直至淬火炉内压强与外界大气压相等；
(S3)淬火工艺：
第一次升温至650℃，大型模具的保温时间为t1-1，中型模具的保温时间为t1-2，小型模具的保温时间为t1-3，其中t1-3＜t1-2＜t1-1；
第二次升温至850℃，大型模具的保温时间为t2-1，中型模具的保温时间为t2-2，小型模具的保温时间为t2-3，其中t2-3＜t2-2＜t2-1；
第一次升温至1030℃，大型模具的保温时间为t3-1，中型模具的保温时间为t3-2，小型模具的保温时间为t3-3，其中t3-3＜t3-2＜t3-1；
淬火后充氮气11000mbar；
一次气冷至60℃，充氮气11000mbar；
二次气冷至60℃，充氮气6000mbar；
(S4)回火工艺：小型模具经过两次回火，中型模具和大型模具经过三次回火。
2.根据权利要求1所述的铝型材热挤压模具H13钢的热处理工艺，其特征在于：小型模具的第一次回火工艺为：
(A1)将工件用料车转移至真空回火炉内；
(A2)真空回火炉内的温度保持20℃，抽真空，时间为10分钟；
(A3)充氮气，温度保持20℃，时间5分钟；
(A4)加热释放，升温加热至570℃-590℃，时间2小时30分钟；
(A5)保温6小时，温度575℃-590℃；
(A6)冷却温度70℃，时间1小时进行冷却。
3.根据权利要求1所述的铝型材热挤压模具H13钢的热处理工艺，其特征在于：中型模具的第一次回火工艺为：
(B1)将工件用料车转移至真空回火炉内；
(B2)真空回火炉内的温度保持20℃，抽真空，时间为10分钟；
(B3)充氮气，温度保持20℃，时间5分钟；
(B4)加热释放，升温加热至575℃-610℃，时间2小时30分钟；
(B5)保温6小时，温度575℃-610℃；
(B6)冷却温度70℃，时间1小时进行冷却。
4.根据权利要求1所述的铝型材热挤压模具H13钢的热处理工艺，其特征在于：大型模具的第一次回火工艺为：
(C1)将工件用料车转移至真空回火炉内；
(C2)真空回火炉内的温度保持20℃，抽真空，时间为10分钟；
(C3)充氮气，温度保持20℃，时间5分钟；
(C4)加热释放，升温加热至300℃，时间1小时30分钟；
(C5)保温1小时，温度300℃；
(C6)再次加热释放，升温加热至590℃-610℃，时间1小时30分钟；
(C7)保温6-7小时，温度590℃-610℃
(C8)冷却温度70℃，时间1小时进行冷却。
5.根据权利要求4所述的铝型材热挤压模具H13钢的热处理工艺，其特征在于：大型模具的第二次回火工艺为：
(D1)将工件用料车装入真空回火炉内；
(D2)回火炉内温度保持20℃，抽真空，时间10分钟；
(D3)充氮气，温度保持20℃左右，时间5分钟；
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