专利名称：高合金钢真空热处理高温区参数的分段设定法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热处理时加热温度与保温时间参数的设定方法，特别涉及一种高合金钢在进行真空热处理时，其高温区段的加热温度与保温时间参数的分段处理法。
背景技术：
高合金钢通常是指合金含量高于10 %的合金钢，一般有高速钢、高合金模具钢和不锈钢等种类。由高合金钢可制备成各类高合金钢工件，如高合金钢工具类工件和高合金钢模具类工件等。在热处理过程中，由于真空热处理炉与常规气氛(如空气)热处理炉相比有很大的不同及优势，因此目前在高合金钢的热处理过程中所使用的加热冷却设备已经广泛采用真空热处理炉。当高合金钢置于真空热处理炉中进行加热时，其加热的温度区段分为低温区、中温区和高温区三个温度段。高合金钢工件经淬火后，可获得一定的塑性、韧性和较高的强度与硬度，特别是有较高的红硬度。但金属的塑性韧性与硬度是互为矛盾的两种特性，想要提高工件的强度、硬度和耐磨性，必然会降低工件的塑性和韧性，反之也一样。如根据产品性能需要提高工件的红硬性，就必须提高淬火加热温度和延长工件在高温区阶段的保温时间，这样必然会损失工件的塑性和韧性。这一矛盾情况，在使用真空热处理炉进行的真空加热状态下更为突出。因为真空加热是依靠辐射加热为主，与常规热处理炉相比，加热速度缓慢，保温时间就相应延长，这给热处理工艺参数的设定带来了困难。因此，如何合理的设定高合金钢工件在真空热处理炉中的加热温度和保温时间，与最终产品的质量有着密切的联系。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是一种高合金钢真 空热处理高温区参数的分段设定法，包括高温区第一阶段加热温度与第一阶段保温时间参数的设定、高温区第二阶段加热温度与第二阶段保温时间参数的设定和高温区第一阶段与高温区第二阶段之间的加热升温时间参数的设定。所述高温区第一阶段加热温度与第一阶段保温时间参数的设定为，加热温度为980°C 1000°C，保温时间占整个高温区保温时间总量的80%。所述高温区第二阶段加热温度与第二阶段保温时间参数的设定为，加热温度为1020°C 1300°C，保温时间占整个高温区保温时间总量的15%。所述高温区第一阶段与高温区第二阶段之间的加热升温时间参数的设定为，由第一阶段加热温度升至第二阶段加热温度所需的升温时间占整个高温区保温时间总量的5%。本发明的有益技术效果为本发明是将高合金钢真空热处理时，对其在高温区段的加热温度和保温时间进行分段处理。这种工艺方法对高合金钢工件在高温区的热处理参数值进行了合理的优化，使得高合金钢工件的淬火应力降到最小，减小了工件的热处理畸变量，最大限度的发挥了材料的性能，在获得高红硬性、高耐磨性的同时也获得了良好的塑性和韧性。
图1为本发明的工艺操作示意图。
具体实施例方式结合图1对本发明做进一步的详细说明。一种高合金钢真空热处理高温区参数的分段设定法，包括高温区第一阶段加热温度与第一阶段保温时间参数的设定1、高温区第二阶段加热温度与第二阶段保温时间参数的设定2和高温区第一阶段与高温区第二阶段之间的加热升温时间参数的设定3。以下所述实施例中采用的高合金钢选用高碳高铬合金工具钢SKD61，其有效厚度为20mm，要求经热处理后的洛氏硬度为42 48HRC。采用本发明所述工艺的操作过程如下述实施例所述。实施例1设定SKD61的最终加热温度为1030°C，高温区总保温时间为llOmin，则(I)高温区第一阶段加热温度与第一阶段保温时间参数的设定如下加热温度980°C保温时间高温区总保温时间X80%,即110minX80%= 88min。
(2)高温区第二阶段加热温度与第二阶段保温时间参数的设定如下加热温度1030°C保温时间高温区总保温时间X 15%,即IlOminX 15%= 16. 5min。(3)高温区第一阶段与高温区第二阶段之间的加热升温时间参数的设定从980°C升温至1030°C所需的时间高温区总保温时间X5%，即IlOminX5% =
5.5min。本实施例的工艺操作示意图见图1。成品洛氏硬度检测结果44HRC。实施例2设定SKD61的最终加热温度为1300°C，高温区总保温时间为lOOmin，则(I)高温区第一阶段加热温度与第一阶段保温时间参数的设定如下加热温度1000°C保温时间高温区总保温时间X80%,即IOOminX80% = 80min。(2)高温区第二阶段加热温度与第二阶段保温时间参数的设定如下加热温度1300°C保温时间高温区总保温时间X 15%,即IOOminX 15% = 15min。(3)高温区第一阶段与高温区第二阶段之间的加热升温时间参数的设定从1000°C升温至1300°C所需的时间高温区总保温时间X5%，即IOOminX5% =5min。成品洛氏硬度检测结果45HRC。上述实施例中成品洛氏硬度的检测方法按照中华人民共和国国家标准GB/T230. 1-2009 进行。在本发明中所述的工艺实现过程中，高温区第一阶段、高温区第二阶段及高温区第一阶段第二阶段之间的加热温度与保温时间参数，采用计算机技术，由电脑等控制仪表进行设置和运行。本发明中的高合金钢可采用高速钢、高合金模具钢和不锈钢。
权利要求
1.一种高合金钢真空热处理高温区参数的分段设定法，其特征在于包括高温区第一阶段加热温度与第一阶段保温时间参数的设定(I)、高温区第二阶段加热温度与第二阶段保温时间参数的设定(2)和高温区第一阶段与高温区第二阶段之间的加热升温时间参数的设定⑶。
2.根据权利要求1所述的高合金钢真空热处理高温区参数的分段设定法，其特征在于所述高温区第一阶段加热温度与第一阶段保温时间参数的设定(I)为，加热温度为980°C 1000°C，保温时间占整个高温区保温时间总量的80%。
3.根据权利要求1所述的高合金钢真空热处理高温区参数的分段设定法，其特征在于所述高温区第二阶段加热温度与第二阶段保温时间参数的设定(2)为，加热温度为1020°C 1300°C，保温时间占整个高温区保温时间总量的15%。
4.根据权利要求1所述的高合金钢真空热处理高温区参数的分段设定法，其特征在于所述高温区第一阶段与高温区第二阶段之间的加热升温时间参数的设定(3)为，由第一阶段加热温度升至第二阶段加热温度所需的升温时间占整个高温区保温时间总量的5%。
全文摘要
本发明公开了一种高合金钢真空热处理高温区参数的分段设定法。该方法包括高温区第一阶段加热温度与第一阶段保温时间参数的设定、高温区第二阶段加热温度与第二阶段保温时间参数的设定和高温区第一阶段与高温区第二阶段之间的加热升温时间参数的设定。这种工艺方法对高合金钢工件在高温区的热处理参数值进行了合理的优化，使得高合金钢工件的淬火应力降到最小，减小了工件的热处理畸变量，最大限度的发挥了材料的性能，在获得高红硬性、高耐磨性的同时也获得了良好的塑性和韧性。
文档编号C21D11/00GK103060538SQ20111031845
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者沈君 申请人:昆山鑫昌泰模具科技有限公司