Cr12钢模具锻造与热处理工艺的制作方法

文档序号:12346848阅读:686来源:国知局

本发明涉及一种锻造技术领域的工艺,具体涉及一种锻造工艺。



背景技术:

Cr12钢是属于莱氏体钢,其淬透性好,热处理不易变形,耐磨性也较好,但因含高碳高铬,含有大量的一次碳化物和二次碳化物,锻造后的组织还存在较多的残留碳化物,呈网状、带状分布,且碳化物偏析严重,所以必须进行适当的预处理,以改善原始组织,使片状碳化物成为均匀的球状,降低其硬度,并为最终热处理做准备。目前使用Cr12钢制成的模具,在上机后使用不到预计次数,便产生裂纹,在继续使用过程中,裂纹迅速扩展,不到预计次数便使模具失效而无法使用。裂纹产生的原因是材料显微组织不理想,粗细不匀的碳化物呈条带状分布。正是这种条带状分布的碳化物影响了材料的力学性能。而出现这种带状碳化物的原因是因为Cr12钢属于莱氏体钢,碳含量高,碳中含有大量合金碳化物,经锻造后,碳化物即呈带状分布,且锻造后的型材直径越大,碳化物就越粗,带状分布越严重。在模具制造过程中,锻造工序对改善带状组织起着决定性的作用,亟待改进。



技术实现要素:

鉴于背景技术的不足,本发明所要解决的技术问题是提供一种消除残留碳化物并提高韧性、硬度和耐磨性的Cr12钢模具锻造与热处理工艺。

为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:Cr12钢模具锻造与热处理工艺,其特征在于:包括以下工序:

(1)在200℃装炉,随炉升温至650℃,保温1-2h,再加热至850℃,保温1-2h,再升至1000℃,保温1-2h;

(2)始锻温度为1080℃,终锻温度为900℃;

(3)1080-1150℃油淬,5-10min;

(4)冷却;

(5)500-530℃回火,保温2h;

(6)出炉,置于空气中自然冷却;

(7)-198℃深冷处理24h;

(8)400℃回火,保温2h;

(9)冷却。

对所述Cr12钢坯料采用六面墩拔法,包括三墩三拔,总锻造比为20。

选用Ф75mm的Cr12钢坯料,在700kg的空气锤上进行锻造。

通过采用上述技术方案,由于减小了坯料直径,可以得到原始碳化物分布较均匀的坯料;而加大空气锤吨位有利于锻透,击碎中心碳化物;而六面墩拔法更使得锻造变形均匀,易锻透,使得组织得到全面改善,使碳化物细碎且分布均匀,大大减少带状组织。而1080-1150℃高温淬火一方面促进了较小的碳化物的完全溶解,另一方面促进了大碳化物尖角的局部溶解,使得高温下溶解的碳化物量增多,完全溶解了的碳化物在500-530℃回火过程中以极细粒状均匀析出,使钢中的碳化物形态和分布得到改善,减少了由于淬火前后组织比容差而产生的组织变形,大大降低了模具的脆性,增强了韧性,也减小了模具产生磨削回火开裂倾向,模具寿命明显提高。而-198℃下的深冷处理更是使残余奥氏体向马氏体转变,热力学不稳定的马氏体将不断析出细小分散的碳化物颗粒分布在马氏体基体上,降低了马氏体的饱和度,消除内应力,提高钢的韧性、硬度和耐磨性。深冷处理后再次40℃回火可以使钢得到较佳的综合性能,提高使用寿命。

具体实施方式

实施例:包括以下工序:

(1)在200℃装炉,随炉升温至650℃,保温1-2h,再加热至850℃,保温1-2h,再升至1000℃,保温1-2h;

(2)始锻温度为1080℃,终锻温度为900℃;

(3)1080-1150℃油淬,5-10min;

(4)冷却;

(5)500-530℃回火,保温2h;

(6)出炉,置于空气中自然冷却;

(7)-198℃深冷处理24h;

(8)400℃回火,保温2h;

(9)冷却。

对所述Cr12钢坯料采用六面墩拔法,包括三墩三拔,总锻造比为20。

选用Ф75mm的Cr12钢坯料,在700kg的空气锤上进行锻造。

本实施例,由于减小了坯料直径,可以得到原始碳化物分布较均匀的坯料;而加大空气锤吨位有利于锻透,击碎中心碳化物;而六面墩拔法更使得锻造变形均匀,易锻透,使得组织得到全面改善,使碳化物细碎且分布均匀,大大减少带状组织。而1080-1150℃高温淬火一方面促进了较小的碳化物的完全溶解,另一方面促进了大碳化物尖角的局部溶解,使得高温下溶解的碳化物量增多,完全溶解了的碳化物在500-530℃回火过程中以极细粒状均匀析出,使钢中的碳化物形态和分布得到改善,减少了由于淬火前后组织比容差而产生的组织变形,大大降低了模具的脆性,增强了韧性,也减小了模具产生磨削回火开裂倾向,模具寿命明显提高。而-198℃下的深冷处理更是使残余奥氏体向马氏体转变,热力学不稳定的马氏体将不断析出细小分散的碳化物颗粒分布在马氏体基体上,降低了马氏体的饱和度,消除内应力,提高钢的韧性、硬度和耐磨性。深冷处理后再次40℃回火可以使钢得到较佳的综合性能,提高使用寿命。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1