一种热作模具钢铸件的热处理工艺的制作方法

文档序号:14168543阅读:646来源:国知局

本发明涉及一种铸件的热处理工艺,具体涉及一种热作模具钢铸件的热处理工艺。



背景技术:

热作模具钢是制造热作模具(热锻模、热顶锻模、热挤压模和压铸模等)的金属材料。该类模具在工作时与热金属接触,模腔表面会受热升温至300~400℃(热锻模)、500~800℃(热挤压模),甚至高达1000℃左右(压铸模)。由于热作模具工况条件非常恶劣,是在非常苛刻的条件下工作的,如承受各种应力及金属熔液对模具工作表面的溶蚀,在工作中反复受到炽热金属的加热和冷却介质(水、油、空气)冷却的热循环交替作用。当炽热的金属放入热作模具型腔时,型腔表面急剧升温,表层产生压应力和压应变;当金属件取出时,型腔表面由于急剧降温而受到拉应力和拉应变作用,极易产生热疲劳等,因此要求模具材料具有高的热强度、高温硬度、冲击韧性、淬透性和好的热稳定性和抗冷热疲劳性能等。总之,要求热作模具有良好的综合力学性能。

现有的热作模具钢一般经过退火、炉冷、回火、空冷等步骤,经上述热处理工艺处理的热作模具钢韧性较差,且容易在回火时产生回火脆性,降低铸件的机械性能。因此,研发一种高热硬度的热作模具钢是十分有必要的。



技术实现要素:

鉴于以上所述,本发明公开了一种热作模具钢铸件的热处理工艺,在不影响铸件的其他性能指标情况下,能较好的提高铸件的硬度和强度。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种热作模具钢铸件的热处理工艺,所述热处理工艺包括:

(1)将热作模具钢铸件加热至740-760℃,保温2-4h,加热期间铸件用棕刚玉砂进行保护,加热结束后空冷至室温;

(2)将热作模具钢铸件加热至710-730℃,保温1.5-3h,加热期间铸件用棕刚玉砂进行保护,加热结束后空冷至室温;

(3)将热作模具钢铸件加热至660-670℃,保温1.5-3h,加热期间铸件用棕刚玉砂进行保护,加热结束后空冷至室温。

所述热作模具钢铸件选用规格为hm1热作模具钢铸件。

所述hm1热作模具钢铸件的化学组分包括:c0.32~0.42%,si0.6~0.9%,mn≤0.65%,cr2.8~3.3%,mo2.5~3.0%,w1.2~1.8%,v0.8~1.2%,p≤0.03%,s≤0.03%,余量为fe。

热处理后所得铸件的抗拉强度为700-730mpa,硬度为50-52hrc,晶粒度为7-8级。

本发明的有益效果:本发明的热作模具钢铸件采用热处理工艺并直接空冷至室温,不仅避免了产生回火脆性问题,而且通过控制梯度降低温度的加热和直接出炉空冷,既满足强度和硬度的需要,也降低了生产成本;通过梯度热处理铸件内合金化合物发生再结晶过程使得铸件内部晶粒细化,从而得到整体性能较好的热作模具钢铸件。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。实施例中,各种原料都为马可波罗网产品。

实施例1

一种热作模具钢铸件的热处理工艺,所述热处理工艺包括:

(1)将hm1热作模具钢铸件加热至750℃,保温3h,加热期间铸件用棕刚玉砂进行保护,加热结束后空冷至室温;

(2)将hm1热作模具钢铸件加热至720℃,保温1.5h,加热期间铸件用棕刚玉砂进行保护,加热结束后空冷至室温;

(3)将hm1热作模具钢铸件加热至660℃,保温1.5h,加热期间铸件用棕刚玉砂进行保护,加热结束后空冷至室温。

所述hm1热作模具钢铸件的化学组分包括:c0.38%,si0.78%,mn0.55%,cr3.1%,mo2.8%,w1.5%,v0.9%,p≤0.03%,s≤0.03%,余量为fe。

经测定,热处理后所得铸件的抗拉强度为725mpa,硬度为51hrc,晶粒度为8级。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种热作模具钢铸件的热处理工艺,主要包括将热作模具钢铸件进行不同温度时段的热处理,然后出炉空冷至室温,使之获得的热作模具钢铸件既满足了强度和硬度的要求,且采用直接出炉空冷的方式,降低生产成本。

技术研发人员:常峰;夏建强
受保护的技术使用者:安徽恒利增材制造科技有限公司
技术研发日:2017.11.22
技术公布日:2018.04.13
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