CN1614038A - 中合金镍系冷作模具钢软化处理方法 - Google Patents
中合金镍系冷作模具钢软化处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1614038A CN1614038A CN200410066865.4A CN200410066865A CN1614038A CN 1614038 A CN1614038 A CN 1614038A CN 200410066865 A CN200410066865 A CN 200410066865A CN 1614038 A CN1614038 A CN 1614038A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- softening
- forging
- die steel
- cold working
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 title claims description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 30
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
中合金镍系冷作模具钢软化处理方法，用于模具钢锻材的退火软化。其特征在于：锻压机热加工成材时，终锻温度870℃，以获得奥氏体组织；锻材自然冷却至室温，并放置2～4h，使原始奥氏体组织转变为上贝氏体和下贝氏体的混合组织；锻材以90℃/h的速度加热至670℃保温30小时，使混合组织转变成索氏体组织，达到软化目的；锻材出加热炉，空冷至室温。实施本发明软化处理的中合金镍系冷作模具钢4％Ni－Cr锻材，时间缩短50％，硬度检测值＜HB270。本发明具有工艺简单、生产组织便捷、冶金制造成本低的特点，软化时间短、效率高，解决了中合金镍系冷作模具钢软化处理时间长的问题，降低了冶金制造成本，且钢的机加工切削性能优良，满足用户要求和市场需要，经济效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及冶金行业模具钢的软化处理方法，尤其是指冷作模具钢的软化处理方法。
背景技术
模具钢是特殊的合金钢，按用途来分，一般可分为热作模具钢、冷作模具钢和塑料模具钢。中合金镍系冷作模具钢(主要化学成分的含量范围是：碳0.40％-0.55％；镍3.50％-4.50％；铬1.10％-1.70％；钼0.10％-0.50％；硅0.10％-0.50％；磷≤0.030％；硫≤0.030％)是冷作模具钢中具有较好的使用性能的材料，具有良好的强韧性和图案花纹刻蚀性能以及优良的切削机加工性能，常被用作不锈钢冷成形模具材料(例如不锈钢餐具等高级生活不锈钢用具以及精密不锈钢零部件)。
为满足钢铁用户(机械设备制造商)的机加工要求，冶金生产厂(钢铁制造商)生产的中合金镍系冷作模具钢，基本上采用“锻压机热加工成材——软化处理”的生产工艺，也就是说，该模具钢锻材需进行退火处理，将模具钢成品的硬度降到HB220～HB270(以获得良好机加工切削性能)。
目前，冶金生产厂家在中合金镍系冷作模具钢软化处理时，均采用传统的软化退火处理方法：首先将锻造成形后的模具钢钢材在余热状态下放入600～650℃的退火炉中，保温2～3小时(使得锻造成形后的锻材在这个温度区间内保持锻材表面至心部的温度均匀)；然后按照80～100℃/h的升温速度，将钢材加热至750～770℃保温8～12小时(使得锻造成形后的锻材获得奥氏体和铁素体的混合组织，为随后的软化创造组织条件)；随后将锻材炉冷却至670～690℃，保温60小时(由于中合金镍系冷作模具钢具有奥氏体相当稳定、难分解的特点，所以需要耗时60个小时才能得到平衡组织，锻材硬度才能下降到HB250-HB270，达到软化要求)，出炉冷却至室温(使得奥氏体向珠光体转变从而能获得珠光体+铁素体的平衡组织，降低锻材的硬度，达到材料软化的目的)。显而易见，传统的软化退火处理方法，虽然可以将材料硬度软化至HB250～HB270，但是软化处理时间长，生产效率低，冶金制造成本高。
发明内容
本发明开发一种中合金镍系冷作模具钢软化处理方法，它利用该模具钢在锻压机热加工成材时的终锻温度、冷却控制，使材料获得有利于转变成索氏体组织的上贝氏体和下贝氏体的混合组织，具有模具钢软化时间短、效率高的特点，解决了中合金镍系冷作模具钢软化处理时间长的问题，提高了生产效率，大大降低冶金制造的生产成本，满足用户要求和市场需要。
本发明开发的中合金镍系冷作模具钢软化处理方法，其特征在于：第一，锻压机热加工成材时，终锻温度控制在850～890℃(可以使得材料获得完全的奥氏体组织，为后面的组织转变创造条件)；第二，将锻造热加工成形的模具钢锻材在空气中自然冷却至室温，并放置2～4h(可以使得材料的原始奥氏体组织基本转变为上贝氏体和下贝氏体的混合组织)；第三，将锻材移入加热炉中，以70～100℃/h的升温速度加热至660～680℃温度，保温30小时(使得材料的显微组织从原来的上贝氏体和下贝氏体的混合组织转变成索氏体组织，由于上贝氏体和下贝氏体的混合组织转变时间较短，仅需30个小时便能转变为一种索氏体组织，这种索氏体组织的形成使得材料的硬度下降到HB240-HB270，)，使得材料的硬度下降到HB240-HB270(达到了材料软化的目的)；第四，将锻材移出加热炉后，空冷至室温，获得良好的机加工切削性能。
和现有技术相比，本发明具有下列优点：
1、软化处理简单合理，工艺操作过程便捷，可操作性强；
2、加热设备要求低，在最高加热温度700℃的加热炉中也能进行软化处理；
3、生产时间(周期)短，生产率高，大大降低了冶金制造成本；
4、模具钢成品的显微组织为细小索氏体组织，制造的模具钢产品性能更优异，使用寿命更长。
具体实施方案
某钢铁公司实施本发明专利，对中合金镍系冷作模具钢锻材进行软化处理，以4％Ni-Cr锻材(该模具钢的化学成分为：碳0.40％-0.50％；硅0.10％-0.40％；锰0.15％-0.45％；铬1.20％-1.50％；钼0.15％-0.35％；镍3.80％-4.30％；磷≤0.030％；硫≤0.030％)为例：第一，锻压机热加工成材时，终锻温度控制在870～890℃；第二，将锻造热加工成形的模具钢锻材，在空气中自然冷却至室温，并放置3～4h；第三，将锻材移入加热炉中，以90℃/h的升温速度加热至660～680℃温度保温30小时；第四，将材料移出炉后空冷至室温。软化处理的4％Ni-Cr锻材，时间缩短50％，物理硬度检测(见表1)达到HB240-HB270的标准要求。
实施本发明专利软化处理中合金镍系冷作模具钢，具有工艺简单、生产组织便捷、冶金制造成本低的特点，与传统的传统的软化退火处理方法，具有模具钢软化时间短、效率高的特点，解决了中合金镍系冷作模具钢软化处理时间长的问题，软化处理时间缩短50％，生产效率大幅提高，大大降低冶金制造的生产成本，且钢的机加工切削性能优，满足用户要求和市场需要，经济效益显著。
软化硬度-时间对应表
表1
| 软化时间 | 15h | 20h | 25h | 30h | 40h | 60h |
| 实施前，HB | 323 | 310 | 305 | 300 | 293 | 268 |
| 实施后，HB | 291 | 280 | 271 | 260 | 251 | 243 |
Claims (1)
1、中合金镍系冷作模具钢软化处理方法，其特征在于：第一，锻压机热加工成材时，终锻温度控制在850～890℃；第二，将锻造热加工成形的模具钢锻材在空气中自然冷却至室温，并放置2～4h；第三，将锻材移入加热炉中，以70～100℃/h的升温速度加热至660～680℃温度，保温30小时，使得材料的硬度下降到HB240-HB270；第四，锻材移出加热炉后，空冷至室温。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200410066865.4A CN1277938C (zh) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | 中合金镍系冷作模具钢软化处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200410066865.4A CN1277938C (zh) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | 中合金镍系冷作模具钢软化处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1614038A true CN1614038A (zh) | 2005-05-11 |
| CN1277938C CN1277938C (zh) | 2006-10-04 |
Family
ID=34764960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200410066865.4A Expired - Fee Related CN1277938C (zh) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | 中合金镍系冷作模具钢软化处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1277938C (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101912935A (zh) * | 2010-08-20 | 2010-12-15 | 张家港市广大机械锻造有限公司 | 基于P20+Ni模具钢锻造锻件的加热方法 |
| CN102212759A (zh) * | 2011-05-26 | 2011-10-12 | 中国海洋石油总公司 | 水下夹桩器用合金钢及其制备方法 |
| CN102477516A (zh) * | 2010-11-26 | 2012-05-30 | 浙江黄岩冲模厂 | 新型铸造模具钢及其制造方法 |
| CN102876855A (zh) * | 2012-09-15 | 2013-01-16 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种超高强度贝氏体钢软化工艺 |
| CN112458256A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-03-09 | 抚顺特殊钢股份有限公司 | 一种1．2746即45NiCrMoV或4CrNi4MoV模具钢退火工艺 |
-
2004
- 2004-09-29 CN CN200410066865.4A patent/CN1277938C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101912935A (zh) * | 2010-08-20 | 2010-12-15 | 张家港市广大机械锻造有限公司 | 基于P20+Ni模具钢锻造锻件的加热方法 |
| CN101912935B (zh) * | 2010-08-20 | 2011-10-19 | 张家港市广大机械锻造有限公司 | 基于P20+Ni模具钢锻造锻件的加热方法 |
| CN102477516A (zh) * | 2010-11-26 | 2012-05-30 | 浙江黄岩冲模厂 | 新型铸造模具钢及其制造方法 |
| CN102212759A (zh) * | 2011-05-26 | 2011-10-12 | 中国海洋石油总公司 | 水下夹桩器用合金钢及其制备方法 |
| CN102876855A (zh) * | 2012-09-15 | 2013-01-16 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种超高强度贝氏体钢软化工艺 |
| CN112458256A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-03-09 | 抚顺特殊钢股份有限公司 | 一种1．2746即45NiCrMoV或4CrNi4MoV模具钢退火工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1277938C (zh) | 2006-10-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104313281B (zh) | 一种高球化率紧固件线材的生产工艺 | |
| CN102534391A (zh) | 一种挤压轮用热作模具钢及其制造方法 | |
| CN100345982C (zh) | Nak80模具钢的预硬化处理方法 | |
| CN101440462B (zh) | 一种经济型长寿命机锻模具用材料及其制造方法 | |
| CN100556722C (zh) | 汽车稳定杆的制造方法 | |
| CN104178694A (zh) | 一种高寿命热作模具钢 | |
| CN101476082A (zh) | 一种高性能低成本热作模具钢 | |
| CN109468544A (zh) | 高碳高铬冷作模具钢及其制备方法 | |
| CN101116935B (zh) | 一种气门锁夹生产工艺 | |
| CN106244954A (zh) | 一种高性能渗碳钢的生产方法及包含该渗碳钢的塑料模具 | |
| CN1031864A (zh) | 一种钢结硬质合金及其制作工艺 | |
| CN105256228A (zh) | 一种高延展性高致密度的预硬型塑料模具钢及其制备方法 | |
| CN107365948A (zh) | 一种冷作模具钢材料及其制备方法 | |
| CN1234883C (zh) | 4Cr5MoVSi钢等温球化退火工艺 | |
| CN1277938C (zh) | 中合金镍系冷作模具钢软化处理方法 | |
| CN104762460A (zh) | 一种高强钢汽车板的轧制及深加工短流程集成制造方法 | |
| CN101956136B (zh) | 一种马氏体加粒状贝氏体塑料模具钢及其制备方法 | |
| CN100349691C (zh) | 一种铸造低合金冷作模具钢 | |
| CN107447169A (zh) | 一种汽车零部件加工用成型翻边模具 | |
| CN103071970A (zh) | 变速器用中间轴锻造方法 | |
| CN114395738B (zh) | 一种具有高热扩散系数模具钢及其制备方法 | |
| CN111570606B (zh) | 兼具整体强度和冲裁面加工硬化的精冲模具及精冲方法 | |
| CN1247808C (zh) | 一种墙板挤出机增压器的耐磨合金铸铁生产工艺 | |
| CN109647956A (zh) | 精密高速动力电机铁芯硅钢片冲压工艺 | |
| CN110184438A (zh) | 一种精加工用途退火拉拔钢棒的制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20081212 Address after: Orchard, Fujin Road, Baoshan District, Shanghai Patentee after: BAOSHAN IRON & STEEL Co.,Ltd. Address before: No. 333 Tongji Road, Shanghai, Baoshan District Patentee before: SHANGHAI NO 5 STEEL Co.,Ltd. BAO |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BAOSHAN IRON + STEEL CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI NO.5 IRON AND STEEL CO LTD, BAOSHAN IRON AND STEEL GROUP Effective date: 20081212 |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BAOSTEEL SPECIAL STEEL CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: BAOSHAN IRON + STEEL CO., LTD. Effective date: 20131216 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 201900 BAOSHAN, SHANGHAI TO: 200940 BAOSHAN, SHANGHAI |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20131216 Address after: 200940 Baoshan District aquatic Road, Shanghai, No. 1269 Patentee after: BAOSTEEL SPECIAL STEEL Co.,Ltd. Address before: 201900 Fujin Road, Shanghai, orchard, Baoshan District Patentee before: BAOSHAN IRON & STEEL Co.,Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20061004 Termination date: 20210929 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |