专利名称：热作模具钢4Cr5MoSiV1的强韧化热处理方法
技术领域：
本发明涉及一种热作模具钢，尤其是涉及一种热作模具钢4Cr5MoSiVl的强韧化热处理方法。
背景技术：
热作模具钢4Cr5MoSiVl具有优良的淬透性、淬硬性和良好的室温和高温性能，被广泛应用于热疲劳抗拉強度高、韧性好、温度< 700°C条件下工作的模具。目前，传统的热作模具钢4Cr5MoSiVl热处理工艺为随炉升温到850_870°C退火，保温一段时间后炉冷至500°C，空冷；再次加热到550-600°C保温一段时间，继续加热到800-850°C保温一段时间，继续加热到1030-1050°C保温一段时间，油冷或空冷，600°C回火 处理，然后580°C回火处理，如果存在特殊需要还要进行第三次回火处理，经上述热处理工艺处理的4Cr5MoSiVl，其性能基本满足常用模具的使用要求，但是针对大型、精密、复杂、需长期在高温条件下服役的热作模具钢来说，上述热处理工艺已经不能满足其使用要求，其碳化物及帯状组织偏析严重，降低了热作模具钢4Cr5MoSiVl的强韧性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可减少热作模具钢4Cr5MoSiVl的碳化物及带状组织偏析，提高其强韧化的热作模具钢4Cr5MoSiVl的强韧化热处理方法
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种热作模具钢4Cr5MoSiVl的强韧化热处理方法，具体步骤如下
(1)将4Cr5MoSiVl钢料放入电阻炉中，升温到850_870°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度 60-90s ；
(2)将电阻炉继续升温到1090-1110°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度70-90S，油冷或空冷到室温；
(3)然后将4Cr5MoSiVl钢料再次放入电阻炉中，升温到700_720°C，保温90min，空冷到
室温；
(4)将4Cr5MoSiVl钢料放入盐浴炉中，升温到940_960°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度 60-90s ；
(5)将4Cr5MoSiVl钢料取出迅速放入温度为730_750°C的盐浴炉中，控制保温时间为每毫米钢材厚度60-90s，然后将4Cr5MoSiVl钢料取出迅速放入温度为940_960°C的盐浴炉中，控制保温时间为每毫米钢材厚度60-90S ；
(6)重复进行步骤(5)3-5次后，空冷到室温；
(7)将4Cr5MoSiVl钢料放入回火炉中升温到600°C，保温90min，空冷至室温；
(8)将4Cr5MoSiVl钢料再次放入回火炉中升温到580°C，保温90min，空冷至室温，即可得到强韧化热作模具钢4Cr5MoSiVl。所述盐浴炉加热介质为100%NaCl。在防止材料氧化的同时保证受热均匀化。
与现有技术相比，本发明的优点在于
(1)在传统的退火エ艺后进行1090-1110°C高温处理，随后进行700-720°C保温处理，使得钢材中碳化物溶解的合金元素均匀化，且碳化物在基体上弥散析出，减少大尺寸碳化物的出现，帯状组织得到减轻； (2)在相变点附近采取盐浴炉循环反复进行保温处理，使得前次处理过程中晶粒在未形核的部位形核，已形核的晶粒得到进ー步细化，微观组织均匀；
(3)在強度相当的情况下，塑性有较大提高，各种性能指标(V、8、CipK1。等)均有不同程度的提高。
图I为4Cr5MoSiVl钢的传统热处理工艺示意 图2为本发明的4Cr5MoSiVl钢的强韧化工艺示意 图3为经传统热处理工艺处理的4Cr5MoSiVl钢的微观图像；
图4为经本发明强韧化热处理的4Cr5MoSiVl钢的微观图像。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进ー步详细描述。实施例一
(1)将4Cr5MoSiVl钢料放入电阻炉中，升温到850°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度
60s ；
(2)继续升温到1090°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度70s，空冷到室温；
(3)将4Cr5MoSiVl钢料再次放入电阻炉中，升温到700°C，保温90min，空冷到室温；
(4)将4Cr5MoSiVl钢料放入盐浴炉中，升温到940°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度
60s ；
(5)取出迅速放入温度为730°C的盐浴炉中，控制保温时间为每毫米钢材厚度60s，然后取出迅速放入温度为940°C的盐浴炉中，控制保温时间为每毫米钢材厚度60s ；
(6)重复进行步骤(5)5次后，空冷到室温；
(7)将4Cr5MoSiVl钢料放入回火炉中升温到600°C，保温90min，空冷至室温；
(8)将4Cr5MoSiVl钢料再次放入回火炉中升温到580°C，保温90min，空冷至室温。实施例ニ
(1)将4Cr5MoSiVl钢料放入电阻炉中，升温到860°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度
75s ；
(2)继续升温到1100°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度80s，空冷到室温；
(3)将4Cr5MoSiVl钢料再次放入电阻炉中，升温到710°C，保温90min，空冷到室温；
(4)将4Cr5MoSiVl钢料放入盐浴炉中，升温到950°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度
75s ；
(5)取出迅速放入温度为740°C的盐浴炉中，控制保温时间为每毫米钢材厚度75s，然后取出迅速放入温度为950°C的盐浴炉中，控制保温时间为每毫米钢材厚度75s ；
(6)重复进行步骤(5)4次后，空冷到室温；(7)将4Cr5MoSiVl钢料放入回火炉中升温到600°C，保温90min，空冷至室温；
(8)将4Cr5MoSiVl钢料再次放入回火炉中升温到580°C，保温90min，空冷至室温。实施例三
(1)将4Cr5MoSiVl钢料放入电阻炉中，升温到850_870°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度90s ；
(2)继续升温到1110°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度90s，油冷到室温；
(3)将4Cr5MoSiVl钢料再次放入电阻炉中，升温到720°C，保温90min，空冷到室温；
(4)将4Cr5MoSiVl钢料放入盐浴炉中，升温到960°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度
90s ；
(5)取出迅速放入温度为750°C的盐浴炉中，控制保温时间为每毫米钢材厚度90s，然后取出迅速放入温度为960°C的盐浴炉中，控制保温时间为每毫米钢材厚度90s ；
(6)重复进行步骤(5)3次，空冷到室温；
(7)将4Cr5MoSiVl钢料放入回火炉中升温到600°C，保温90min，空冷至室温；
(8)将4Cr5MoSiVl钢料再次放入回火炉中升温到580°C，保温90min，空冷至室温。对比试验
表I为热作模具钢4Cr5MoSiVl分别经背景技术中提及的传统热处理工艺、实施例I、实施例2和实施例3 (具体处理过程也可參见图I、图2所示)处理后的力学性能数据。表I 传统热处理工艺与强韧化工艺处理后的力学性能
权利要求
1.一种热作模具钢4Cr5MoSiVl的强韧化热处理方法，其特征在于具体步骤如下 (1)将4Cr5MoSiVl钢料放入电阻炉中，升温到850_870°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度 60-90s ； (2)将电阻炉继续升温到1090-1110°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度70-90S，油冷或空冷到室温； (3)然后将4Cr5MoSiVl钢料再次放入电阻炉中，升温到700_720°C，保温90min，空冷到室温； (4)将4Cr5MoSiVl钢料放入盐浴炉中，升温到940_960°C，控制保温时间为每毫米钢材厚度 60-90s ； (5)将4Cr5MoSiVl钢料取出迅速放入温度为730_750°C的盐浴炉中，控制保温时间为每毫米钢材厚度60-90s，然后将4Cr5MoSiVl钢料取出迅速放入温度为940_960°C的盐浴炉中，控制保温时间为每毫米钢材厚度60-90S ； (6)重复进行步骤(5)3-5次后，空冷到室温； (7)将4Cr5MoSiVl钢料放入回火炉中升温到600°C，保温90min，空冷至室温； (8)将4Cr5MoSiVl钢料再次放入回火炉中升温到580°C，保温90min，空冷至室温，即可得到强韧化热作模具钢4Cr5MoSiVl。
2.根据权利要求I所述的一种热作模具钢4Cr5MoSiVl的强韧化热处理方法，其特征在于所述盐浴炉加热介质为100%NaCl。
全文摘要
本发明公开了一种热作模具钢4Cr5MoSiV1的强韧化热处理方法，特点是具体步骤如下1)将钢料放入电阻炉中，850-870℃，60-90s/每毫米钢材；2)1090-1110℃，70-90s/每毫米钢材，油冷或空冷到室温；3)然后将钢料再次放入电阻炉中，700-720℃，90min，空冷到室温；4)将钢料放入盐浴炉中，升温到940-960℃，60-90s/每毫米钢材；5)将钢料取出迅速放入温度为730-750℃的盐浴炉中，60-90s/每毫米钢材，然后将钢料取出迅速放入940-960℃的盐浴炉中，60-90s/每毫米钢材；6)重复进行步骤5)3-5次后，空冷到室温；7)将钢料放入回火炉中，600℃保温90min，空冷至室温；8)将钢料再次放入回火炉中，580℃，90min，空冷至室温即得到成品，优点是晶粒明显细化，微观组织均匀，大尺寸碳化物减少，带状组织减轻。
文档编号C21D1/25GK102864287SQ20121037109
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者王芳, 袁书强, 田雨江, 刘峰涛, 易更, 高永亮, 陈炯, 周春华 申请人:中国兵器科学研究院宁波分院