一种模具高铬钢Cr12MoV毛坯的新型锻造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种模具高館钢化12M〇V毛昆的新型锻造方法。
【背景技术】
[0002] 模具零件的毛昆，主要有锻件、铸件、热社圆钢、热社钢板及气割件等。现有的模具 零件毛昆锻件。模锻造目的是得到一定的几何形状，W达到节约原材料和节省加工工时。更 重要的目的是对模具的主要零件，尤其是要求热处理质量较高、使用寿命较长的零件，必须 通过锻造来改善原材料的性能。如通过锻造使材料的组织细密、碳化物分布均匀、纤维分布 合理等，从而达到改善热处理性能和提高模具零件的使用寿命。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提出一种模具高館钢化12MoV毛昆的新型锻造方法。
[0004] 为达此目的，本发明采用W下技术方案：
[0005] 一种模具高館钢化12MoV毛昆的新型锻造方法，需要首先计算模具高館钢 化12MoV毛昆锻件下料尺寸，接着再确定模具高館钢化12MoV毛昆锻件锻造工艺过程。其 中，模具高館钢化12MoV毛昆锻件锻造工艺过程包括在锻造过程中所掌握的不同材料的始 锻温度、终锻温度、锻造方法和锻件的退火处理。
[0006] 1、模具高館钢化12MoV毛昆锻件下料尺寸计算
[0007] 模具高館钢化12MoV锻件下料尺寸的计算，是锻造工艺过程中的重要环节。合理 地计算锻件下料尺寸，可节约原材料和工时，并能提高效率。对锻件下料尺寸计算的步骤如 下：
[0008] 1)计算锻件昆料体积Vp :
[000引 Vp = KVd，
[0010] 其中，Vd为锻件体积，根据零件形状和加工余量确定。由于2次能够锻成，取K = 1. 09。
[0011] 。计算圆棒料直径Dj :
[0013] 3)圆棒下料的直径Dx:
[0014] Dx^Dj
[0015] 4)计算下料长度Lx:
[0017] 2模具高館钢化12MoV毛昆锻件锻造工艺工程
[0018] 锻造工艺过程包括在锻造过程中所掌握的不同材料的始锻温度、终锻温度、锻造 方法和锻件的退火处理。
[0019] I)化12MoV锻件的锻造温度?在模具钢材化12MoV中，加热温度上锻造时比较难于 掌握。由于化12MoV等工具钢中，碳和合金元素的含量很高与碳化物的大量存在，送给锻造 造成了困难。会大大降低钢的塑性和初性。因此，在锻造时要正确地控制锻造温度。开始 锻造温度为1050-1IOOC，终锻温度为850-90(TC。
[0020] 2)化12MoV锻件的锻造方法，采用多次鐵粗、拔长的方法达到所要求的形状和尺 寸。经锻造可W达到改善碳化物分布的不均匀性，从而提高零件的工艺性和使用寿命，有的 零件在锻造时，还要求具有一定的纤维方向，W提高某一方向的强度。，在锻造时一般采用 综合锻造法，即纵向锻造法和横向锻造法相结合。纵向锻造法此法是沿着昆料的轴向鐵粗、 拔长。其优点是操作方便，流线方向容易掌握，纵向鐵粗、拔长能有效地改善碳化物的分布 状况。但鐵粗、拔长次数多容易使两端开裂。对于纵向鐵粗、拔长的工艺见图1所示。进行 反复鐵粗、拔长多次，最后按锻件图的要求成型。横向锻造法此方法也就是变向的鐵拔。其 中（包括十字、双十字鐵拔）横向十字鐵粗拔长是将锻昆顺着轴线方向鐵粗后，再沿着轴线 的垂直方向进行十字形的反复鐵拔的一种锻造方法。横向鐵粗拔长工艺见图2所示。，此法 的优点是锻昆中必部分金属流动不大，反复鐵粗拔长多次中必不易开裂，能较好地改善碳 化物分布状况。在锻造过程中，应注意锻件的流线方向，原来的昆料中必，已转变为锻昆的 横截面。为了保证锻昆反复鐵粗拔长多次，仍使材料轴线方向不乱不错，在锻造过程中，需 经常保持锻昆成扁方形。纵向（顺向）鐵拔虽能有效地改善碳化物分布状况，但锻件中必 较易开裂，而横向锻造虽不易使锻件开裂，但对改善碳化物分布的效果较差。
[0021] 为此，模具高館钢化12MoV毛昆锻件采用综合锻造法，将每一火次中包括纵向鐵 拔和横向鐵拔（一或十字）综合在一起的锻造方法，此法保留了横向十字鐵拔昆料中必不 容易开裂和纵向鐵拔能改善碳化物分布的优点。广泛地应用于模具零件的锻造。
[0022] 3)模具高館钢化12MoV毛昆锻件的退火
[0023] 化12MoV锻件锻造结束后，由于锻件的终锻温度比较高，或者随后的冷却不均匀， 使其得到粗大的不均匀组织，并可能产生极大的内应力，使材料的力学性能变坏。同时，也 降低了冷加工性能（如切削加工性、冲压性等）。因此，对锻件要进行退火处理。使其组织 细化，消除内应力，从而改善切削加工性能。各种模具的锻件，应有一定的退火工艺规范，W 达到所要求的硬度和金相组织。按照锻件钢种的不同。
[0024] 本工艺方法的注意事项：
[0025] 1、根据锻件的重量选用适当吨位的锻健。
[0026] 2、参照计算的模具高館钢化12MoV毛昆锻件下料尺寸，用冷银切割对模具高館钢 化12MoV毛昆锻件的昆料要下料.
[0027] 3、锻造前要对健头和健化适当预热，防止因冷健头和健化吸热造成昆料内外温差 过大。
[0028] 4、锻造开始时，首先要轻打，去掉昆料上的氧化皮，再按工艺要求锻造。料要放正， W免使昆料打跑伤人。
[0029] 5、鐵粗时要先进行倒角，然后再鐵粗。并要经常翻转18(TC，发现弯曲应及时校直， 防止折叠。
[0030] 6、拔长时每健的进给量不宜过大，W 32~38mm为好。因进给量过大，使健击力相 应提高，容易使昆料中必部位温度升高而产生开裂。如发现边角出现裂纹，应及时剔除。防 止裂纹扩展。另外，拔长时一般不超过昆料长度的H倍为宜。
[0031] 7、锻件一般应尽量避免冲孔，若必需冲孔时，每次冲孔只能冲锻件的一面。因锻件 接触化面的一面温度较低，如翻转冲孔容易引起裂纹。一般是先冲一面（不冲透）后，重新 加热再冲通另一面。扩孔时应严格掌握孔内边缘温度，如发现呈黑色要立即终止扩孔，防止 产生裂纹。?
[0032] 8、对化12MoV类工具钢，由于存在大量的碳化物，锻造加热时热应力比较显著，由 于共晶温度较低，加热时最容易产生过烧现象。所W，加热时应缓慢加热，防止急剧加热。并 要严格控制上限温度，如发现过烧或过热时，应在炉内降温后再进行加热。
[0033] 9、对于导热率低，塑性差的化12MoV类模具材料，在加热时应先在810~89(TC温 度内进行预热。预热时间W直径1~1. 6min/mm，预热后再转入高温炉加热。高温加热的时 间W直径0. 8~0. 9min/mm。加热时在炉内要经常翻转，使整个昆料加热均匀并烧透。
[0034] 10、在选择原材料时，要根据模具的不同要求，分别考虑碳化物的偏析等级，并且 采用合适的锻造工艺改善碳化物的分布状况，一般每鐵拔H次可提高1. 5级。
[0035] 11、锻造成型后的锻件，最好在500~66(TC的保温炉中进行保温，使其缓慢冷却。 也可W放在石灰箱或干砂内进行缓慢冷却，防止急冷产生内应力或裂纹。
【附图说明】
[0036] 图1是模具高館钢化12MoV纵向鐵粗拔长工艺图，图2模具高館钢化12MoV横向 鐵粗拔长工艺图。
【具体实施方式】
[0037] 实施例1 :
[0038] 1、模具高館钢化12MoV毛昆锻件下料尺寸计算
[0039] 模具高館钢化12MoV锻件下料尺寸的计算，是锻造工艺过程中的重要环节。合理 地计算锻件下料尺寸，可节约原材料和工时，并能提高效率。对锻件下料尺寸计算的步骤如 下：
[0040] 1)计算锻件昆料体积Vp :
[00"] Vp = KVd,
[004引其中，Vd为锻件体积，根据零件形状和加工余量确定。由于2次能够锻成，取K = 1. 09。
[0043] 2)计算圆棒料直径D.j :
[0045] 3)圆棒下料的直径Dx:
[0046] Dx > Dj
[0047] 4)计算下料长度Lx:
[0049] 锻造工艺为综合锻造法，退火工艺为W 20°C /min的速度均匀加热到860-880度， 保温3-3. 5小时，炉冷到725-735度后保温3-5小时；炉冷到500度下后空冷。
【主权项】
1. 一种模具高铬钢Crl2M〇V毛坯的新型锻造方法，其特征在于包括以下步骤 ： 计算模具高铬钢毛坯锻件下料尺寸； 确定模具高铬钢毛坯锻件锻造工艺过程， 所述计算模具高铬钢Crl2M〇V毛坯锻件下料尺寸包括锻件坯料体积、圆棒料直径、圆 棒下料的直径及下料长度的确定，所述模具高铬钢Crl2M〇V毛坯锻件锻造工艺过程包括在 锻造过程中所掌握的不同材料的始锻温度、终锻温度、锻造方法和锻件的退火处理。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述始锻温度为1080,终端温度为850。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于退火工艺为以20°C /min的速度均匀加热 到860-880度，保温3-3. 5小时，炉冷到725-735度后保温3-5小时；炉冷到500度下后空 冷。4. 根据权利要求1所述的方法，开始锻造温度为1050-1KKTC，终锻温度为850-900°C。
【专利摘要】本发明公开了一种模具高铬钢Cr12MoV毛坯的新型锻造方法。首先计算模具高铬钢毛坯锻件下料尺寸，接着再确定模具高铬钢毛坯锻件新型锻造工艺过程。模具高铬钢毛坯锻件下料尺寸计算包括锻件坯料体积、圆棒料直径、圆棒下料的直径及下料长度的确定。模具高铬钢毛坯锻件锻造工艺过程包括在锻造过程中所掌握的不同材料的始锻温度、终锻温度、锻造方法和锻件的退火处理。模具高铬钢锻造工程中，使得毛坯锻件中心不容易开裂，并能改善碳化物分布。改善了模具高铬钢毛坯的热处理质量，从而提高模具高铬钢毛坯的工艺性和使用寿命。
【IPC分类】B21J5/00, B21J5/08
【公开号】CN105583338
【申请号】CN201410573170
【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