一种以合金钢Crl2MolVI为材料的模具制造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种以合金钢Crl2MolVI为材料的模具制造工艺。
【背景技术】
[0002]现代模具工业的发展，在很大程度上依赖于优质模具材料的研究开发，以及模具标准化、先进的设计与制造技术、专用的机床设备，而且生产技术管理也是很重要的环节。21世纪模具行业的基本特征，概括地说就是集成化、网络化、智能化和柔性化。其奋斗目标是提高生产效率，改进产品质量，缩短模具设计及制造周期，提高模具使用寿命，降低生产成本，最大限度地提高市场应变能力，满足用户需要。这也是我国现代模具工业的主要发展方向。现代模具与传统模具不同，它不仅形状多样，结构复杂，而且对材料和技术要求更高，使用传统的模具制作方法难以适应，必须借助先进科学技术的发展，采用现代化制造技术，才能达到技术和质量要求，才能适应市场需要。
[0003]合金钢Crl2MolVI模具承受着拉压、弯曲、冲击、疲劳、摩擦等多种机械力的作用，使模具零件发生脆断、坍塌、磨损、咬合、啃伤、软化等现象而失效。传统的合金钢Crl2MolVI模具在不具备高的变形抗力、断裂抗力、耐磨损、抗疲劳、不咬合等能力。
[0004]合金钢Crl2MolVI模具特点:
[0005]I)合金钢Crl2MolVI模具含有较多的合金元素如Cr、N1、Mn、Mo等。
[0006]2)合金钢Crl2MolVI模具合金元素降低钢的马氏体相变点。
[0007]3)合金钢Crl2MolVI模具碳元素影响淬硬性的最主要元素，它对钢的硬度、强度、耐磨性、都有影响。因此要特别重视碳化物尤其是合金碳化物的作用，控制碳化物的种类、形态和分布状态。碳化物有直径几个μm的一次碳化物和直径0.1 μπι以下的细微的二次碳化物。
[0008]合金钢Crl2MolVI模具增强韧化的主要方法是经过淬火回火，在进行渗氮处理。合金钢Crl2MolVI模具的淬火工艺参数如淬火的奥氏体化温度或淬火温度偏离常规的温度范围是常有的，有时是必要的。就是说零件的热处理工艺过程必须结合生产实际情况。回火的工艺规范，则取决于模具零件的热处理技术要求。
[0009]合金钢Crl2MolVI模具经过淬火、回火和渗氮后，可获得高的耐磨性、抗压强度和热稳定性。由于合金钢Crl2MolVI模具含高碳高铬，故含有大量碳化物。合金钢Crl2MolVI模具热处理欠佳时，易形成共晶碳化物偏析，促使淬火异常变形或脆化倾向。正常淬火状态下，一般含10% -12%未溶碳化物；15% -20%残留奥氏体。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于一种以合金钢Crl2MolVI为材料的模具制造工艺。
[0011 ] 为达此目的，本发明采用以下技术方案。
[0012]一种以合金钢Crl2MolVI为材料的模具制造工艺，包括合金钢lCrl2MolVI模具制造热处理和渗氮处理。合金钢Crl2MolVI模具含合金元素量多，热性差，而奥氏体化温度又高，因此加热过程宜缓慢，多采用预热或阶梯式升温。为保护合金钢Crl2MolVI模具的表面质量，采用控制真空炉先进加热，1010°C油淬后，硬度最佳，为63HRC。以合金钢Crl2MolVI为材料的模具的热处理，经过油淬火后，500_530°C回火后，硬度>60HRC。以合金钢Crl2MolVI为材料的模具的热处理，在1100°C油淬火后，回火曲线出现二次硬化峰值。
[0013]经过油淬火回火后，在氮气比例为50%情况下，需在510°C下进行渗氮气处理。对合金钢Crl2MolVI模具盐浴处理后应及时清理。
【附图说明】
[0014]图1淬火温度对合金钢Crl2MolVI模具硬度影响，
[0015]图2三种情况下回火温度对Φ 30mm Crl2MolVI模具硬度影响，
[0016]图3气体渗氮对30mm合金钢Crl2MolVI模具硬度影响。
【具体实施方式】
[0017]1、Φ 30mm以合金钢Crl2MolVI为材料模具试样在不同奥氏体化温度下保温30min油淬后的硬度变化，一组试样经_80°C冷处理，另一组经_180°C深冷处理，如图1和图2所示。Φ30πιπι以合金钢Crl2MolVI为材料模具试样正常淬火温度在1100°C左右可获得最佳硬度，为63HRC。如果淬火后进行冷处理，则获得最高硬度的淬火温度要稍高一些。
[0018]2、Φ30πιπι以合金钢Crl2MolVI为材料模具试样淬火后，回火温度均取510°C，2h，保持高硬度60HRC。以合金钢Crl2MolVI为材料模具试样，由于含有较多有残留奥氏体，所以具有高硬度同时具有一定的韧性。如图2所示，随着回火温度升高，硬度下降，并且在1100°C淬火后，回火曲线上出现二次硬化峰值。从图可知，Φ30πιπι以合金钢Crl2MolVI为材料模具试样采用较低的950-1000°C淬火，获得较高硬度的同时又可获得较高的韧度。
[0019]3、Φ30?以合金钢Crl2MolVI为材料模具试样采用较高的1050°C淬火温度和510°C回火2h，优点是残留奥氏体在高温回火时被分解了，模具在随后的工作压力下不会因残留奥氏体转变成马氏体而造成不良后果。以合金钢Crl2MolVI为材料模具高温淬火提高了钢的回火抗力，所以可把它作为冲击韧度要求不高模具。
[0020]4、Φ30_合金钢Crl2MolVI模具1050°C淬火，510°C回火2h后，在氮气比例为
50%情况下，渗氮处理后粗糙度变化较小，气体渗氮对硬度的影响如图3所示。
【主权项】
1.一种以合金钢Crl2MolVl为材料的模具制造工艺，其特征在于包括其热处理和渗氮处理，所述热处理，在于以合金钢Crl2MolVI为材料的模具在真空加热，1010°C油淬后，硬度最佳，为63HRC。2.根据权利要求书I的工艺，所述的热处理，其特征在于以合金钢Crl2MolVI为材料的模具油淬后，在180-200°C回火，硬度>60HRC。3.根据权利要求书I所述的工艺，以合金钢Crl2MolVI为材料的模具制造工艺的渗氮处理，其特征在于模具工件经过油淬火回火后，在氮气比例为50%情况下，需在550°C下进行渗氮气处理。
【专利摘要】本发明公开了一种以合金钢Crl2MolVI为材料的模具制造工艺，包括热处理和渗氮处理。其热处理过程为在真空中加热——油淬淬火+回火，最后进行渗氮处理，使得模具韧性增强、抗变形抗力和抗断裂抗力都得到提高，增加了模具表面的耐磨损、而且抗疲劳、不咬合等能力都得到了改善，使用寿命也有所提高。在本发明中主要特征是硬度为63HRC达到最佳，并且油淬回火温度1100℃以上回火曲线出现二次硬化峰值。
【IPC分类】C21D9/00, C21D6/00, C21D1/773, C21D1/18
【公开号】CN105586470
【申请号】CN201410572443
【发明人】张明
【申请人】无锡华冶钢铁有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月23日