专利名称：模具钢xw42热处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及模具钢的热处理工艺，具体地说，是用作冷作模具钢的XW42 的热处理工艺。
背景技术：
对用来制作冷作模具的材料进行热处理的工艺一般为包括下述步骤。淬 火真空炉加热到990 1050。C，保温60分钟；冷却真空炉内油冷却50 7CTC;回火在冷却到达50 7(TC时立即进行回火，在18(TC的回火炉中保温 2小时，随炉冷却至室温。对于XW42来说，若按上述工艺进行处理，该模具 在普通加工工艺的情况下生产300只零件就发生开裂和崩刃现象，导致停产， 及产品不合格。
发明内容
本发明解决的是对模具钢XW42进行普通的热处理工艺处理后，模具的寿 命较短的问题。
本发明对XW42的热处理工艺如下
a.在100(TC — 102(TC淬火，保温40分钟。快速加热到淬火温度可以使 奥氏体的晶粒来不及长大，从而获得细晶粒的奥氏体组织，使淬火后能够获 得细而均匀的马氏体组织。然后在真空炉中用氮气冷却到11CrC一13(TC。在 真空炉中用氮气冷却比油更容易抗氧化(油中含有氧的成分)，比油冷却更均 匀，金属材料进入油里是慢慢放进去的，有先后问题，变形比较大，马氏体 的组织均匀程度不好。氮气冷却较均匀，如果氮气的方向上下反复变化地吹 到物件表面，则物件冷却更加匀速，以比较可靠地获得均匀的马氏体组织。
b. 进行510。C一530。C回火，保温6小时，随炉冷却至ll(TC一 130°C;反 复进行三次；此工艺可以消除材料的淬火应力，以及消除有害的马氏体。
c. 用液氮进行快速冷却到-19(TC左右，保温7 — 10小时后升温到室温。 深冷处理可以使材料中残余的奥氏体组织得到更彻底的驱除，从而使马氏体 更多更均匀。另外深冷处理时的温度比较工作时的温度差有20(TC。就像处 于低温回火状态下工作，(常温与低温回火温度的温差差不多也是20CTC。) 所以性能非常的优越，耐冲击的能力显著提高。
对经上述工艺处理后再进行精加工(如电火花加工)所得模具，在普通 加工工艺的情况下生产12000只零件无损坏现象。
作为进一步改进，步骤a前有下述步骤a、在粗机加工时预先把要去除的 部分钻孔，然后在24(TC—26(TC两次回火，每次保温4小时。预先把要去除 的部分钻孔，减少了热处理后的精加工过程中的切割应力；两次低温回火， 可有效消除前序的机加工切削应力。经过该进一步改进后的工艺处理的模具， 在普通加工工艺的情况下生产13000只零件无损坏现象。
作为另一种改进，将步骤b处理后得到的硬度为HRC56-58的坯料再进行 步骤c处理。将步骤b处理后得到的硬度为一般为HRC56-58，但也有高于或 低于此值的。试验发现，把高于或低于此硬度值的坯料进行步骤c处理后， 再精加工所得模具，在普通加工工艺的情况下生产12000只零件无损坏现象。 而将步骤b处理后得到的硬度为HRC56-58的坯料再进行步骤c和精加工所得 模具，在普通加工工艺的情况下生产14000只零件无损坏现象。
具体实施例方式
对模具钢XW42的热处理步骤 1.去应力处理在粗机加工时预先把要去除的部分钻排孔，以减少热处理后电加工切割应 力。粗机加工完成后进去应力回火，消除机加工切削应力。在回火炉中加热到
250°C ，保温4小时，随炉温冷却迸行回火.
2. 淬火
加热到IOI(TC，保温40分钟，在真空炉中用高纯氮气进行冷却，氮气压力 6xl05Pa。之所以用6xl()Spa的高压，是为了能够有效的快速冷却。因为压力 大所以冷却速度就快。这是油冷却所不能做到的。
3. 回火
在淬火后冷却到120。C时进行高温回火，回火温度520"C，保温6小时， 随炉冷却至12(TC。高温回火进行三次。
4. 深冷处理
将回火后获得的硬度为HRC56—58的坯料放进深冷炉,用液氮进行快速 冷却到-190。C，保温7—IO小时。随炉升温到室温进行精加工。
经上述工艺处理后模具，稳定生产15000片无故障,有效的提高了生产率, 节省了大量的修模费用，保障了生产效率和生产质量。
本发明中，XW-42是瑞典生产的一种含钼、钒的高碳、高铬合金钢，其 碳、硅、锰、铬、钼、钨、钒的含量均为1.42%。该钢材可以在国内市场购 买到。
权利要求
1、模具钢XW42的热处理工艺，其特征在于其包括以下步骤a.在1000℃-1020℃淬火，保温40分钟，在真空炉中用氮气冷却到110℃-130℃；b.进行510℃-530℃回火，保温6小时，随炉冷却至110℃-130℃；反复进行三次；c.用液氮进行冷却到-190℃左右，保温7-10小时后升温到室温。
2、 根据权利要求1所述的热处理工艺，其特征是步骤a前有下述步骤 a1:在粗机加工时预先把要去除的部分钻孔，然后在24(TC—26(TC两次回 火，每次保温4小时。
3、 根据权利要求1所述的热处理工艺，其特征是将步骤b处理后得到 的硬度为服C56-58的坯料进行步骤c处理。
4、 根据权利要求1所述的热处理工艺，其特征是步骤a中，氮气压力 为6xl05Pa。
5、 根据权利要求1所述的热处理工艺，其特征是步骤a中，氮气的方 向反复变化地吹到物件表面。
全文摘要
本发明是对模具钢XW42进行热处理工艺，先1000-1020℃淬火，保温40分钟，用氮气冷却到110-130℃；再进行510-530℃三次回火，保温6小时，随炉冷却至110-130℃；用液氮进行冷却到-190℃左右，保温7-10小时后升温到室温。对经上述工艺处理后再进行精加工所得模具，在普通加工工艺的情况下生产12000只零件无损坏现象。
文档编号C21D11/00GK101109035SQ20071013116
公开日2008年1月23日 申请日期2007年8月24日 优先权日2007年8月24日
发明者洪志勤 申请人:苏州铭峰精密机械有限公司