本发明涉及一种工模具钢的盐浴热处理方法，属于工模具钢盐浴退火方法领域。
背景技术：
工模具钢(高速钢和模具钢)因具有高硬度、高耐磨性等优点，主要用于制造铣刀、刨齿刀、车刀、麻花钻等复杂切削工具，以及冷作模具、热作模具、塑料模具等精密成型模具，是高端装备制造业的重要基础材料。
随着工模具大型化和精密化，对工模具材料的质量提出了日益严格的要求。工模具钢在制备过程中，易存在冷却速度缓慢、不同部位冷却速度差异大等问题，导致工模具材料组织粗化及不均匀、晶粒尺寸不均一，这一问题对于大规格工模具钢产品尤为明显。工模具钢组织不均匀，直接导致工模具钢性能不均匀，冷/热加工性能下降，冲击韧性恶化。
围绕工模具钢组织均匀性问题，现有改善手段主要包括：采用粉末冶金技术，利用雾化合金粉末和热等静压，提高材料组织致密性和均匀性；改变钢液凝固冷却速度或变质处理，影响铸锭结晶过程，改善碳化物分布；采用压力加工技术，利用流变应力破碎分离碳化物，同时利用动态回复再结晶，细化晶粒组织。上述手段多集中在与初生碳化物分布、尺寸相关的组织均匀性问题，而对于二次碳化物、晶粒均匀性等组织均匀问题则无能为力。
二次碳化物、晶粒尺寸及均匀性与退火过程紧密有关。限于传热方式、传热速率等原因，现有真空退火、电退火等退火技术常存在冷却速率慢、冷却不均匀等问题，特别对大规格材尤为明显，对工模具材料性能产生严重影响。此外，与其他合金钢相比，工模具钢存在牌号多、成分复杂、批量小等特点，不同牌号材料成分差异大、临界相变温度差异明显，给常规退火工艺参数调控带来了很大挑战。
在高品质工模具钢制备过程中，特别是制备大规格的工模具材料，如何提高退火组织及性能均匀性，一直是未能有效解决的重要技术问题。
技术实现要素：
技术问题：本发明的目的在于提供一种工模具钢的盐浴热处理方法，可提高工模具钢组织质量及晶粒均匀性，解决了工模具钢特别是大规格材退火组织不均匀、加工及使用性能不佳的问题，得到了高均匀性工模具钢盐。
技术方案：本发明提供了一种工模具钢的盐浴热处理方法，该方法包括以下步骤：
1)高温盐浴：将工模具钢置于840～920℃盐浴中保温，使工模具钢温度均匀；
2)等温盐浴：将步骤1)高温盐浴后的工模具钢置于710～780℃盐浴中等温处理；
3)空冷：将步骤2)等温盐浴后的工模具钢空冷至室温,得到组织均匀的工模具钢。
其中：
步骤1)和步骤2)所用盐浴中使用的熔盐为bacl2、nacl、kcl、cacl2中的二元熔盐组合或多元熔盐组合。
所述的二元熔盐组合中两种熔盐的质量比为1～3:1～3；所述的三元熔盐组合中三种熔盐的质量比为1～3:1～3:3～5；所述的四元熔盐组合中三种熔盐的质量比为1～3:1～3:2～4:2～4。
步骤1)所述的盐浴中保温的时长为15min～3h。
步骤2)所述的盐浴中等温处理的时长为2h～6h。
所述的高温盐浴的温度每提高20～30℃或高温盐浴的时间每延长30～60min，则等温盐浴温度降低5～15℃且延长等温盐浴时间30～90min。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优势：
1、本发明通过采用高温盐浴和等温盐浴组合，实现对退火温度及冷却速度的有效控制，克服了传统退火工艺冷速较慢、不均匀的问题；
2、通过采用bacl2+nacl复合熔盐，控制其配比为1:1，有效提高其700～900℃温度范围内的导热性，改善了工模具钢加热、冷却过程的温度及组织均匀性；
3、控制高温盐浴温度及时间，并据此调控等温盐浴温度及时间，实现高温盐浴-等温盐浴的联动调控，有效控制退火过程二次碳化物析出及铁素体晶粒的尺寸及均一性；
4、本发明提供的盐浴处理方法，不仅解决了传统退火工艺存在加热氧化、冷速较慢且不均匀的问题，同时通过联动调控高温和等温盐浴温度及时间，有效调控退火组织均匀性，提高工模具钢组织及晶粒均匀性，改善工模具钢加工及使用性能，满足了高品质工模具材料特别是大规格产品的组织及质量要求。
具体实施方式
本发明涉及一种工模具钢的盐浴热处理方法，具体涉及一种工模具钢的盐浴退火方法，可提高材料退火组织质量和性能，该方法的主要改进点体现在：采用高温盐浴和等温盐浴复合处理，通过高温盐浴与等温盐浴联动调控，有效控制退火组织转变，保证了工模具钢组织质量。
以下结合具体实施例对本发明的生产工艺进行详细说明。
实施例1：
一种对工模具钢的盐浴热处理方法，包括如下步骤：
(1)将m42工模具钢置于nacl+bacl2二元熔盐(nacl：bacl2质量比为1:3)进行高温盐浴处理，盐浴温度840℃，加热时间2h；
(2)快速将步骤(1)高温盐浴后的m42工模具钢置于cacl2+nacl二元熔盐(cacl2:nacl＝3:1)进行等温盐浴处理，盐浴温度为780℃，等温2h；
(3)将步骤(2)等温盐浴后的m42工模具钢从盐浴取出，空冷至室温得到高组织均匀的m42工模具钢。
实施例2：
一种对工模具钢的盐浴热处理方法，包括如下步骤：
(1)将m42工模具钢置于nacl+kcl+bacl2三元熔盐(nacl:kcl:bacl2质量比为2:3:5)进行高温盐浴处理，盐浴温度860℃，加热时间2h；
(2)快速将步骤(1)高温盐浴后的m42工模具钢置于bacl2+nacl+kcl三元熔盐(bacl2:nacl:kcl质量比为2:2:4)进行等温盐浴处理，盐浴温度为775℃，等温2.5h；
(3)将步骤(2)等温盐浴后的m42工模具钢从盐浴取出，空冷至室温得到高组织均匀的m42工模具钢。
实施例3：
一种对工模具钢的盐浴热处理方法，包括如下步骤：
(1)将m42工模具钢置于bacl2+nacl二元熔盐(bacl2:nacl质量比为3:1)进行高温盐浴处理，盐浴温度840℃，加热时间3h；
(2)快速将步骤(1)高温盐浴后的m42工模具钢置于cacl2+nacl二元熔盐(nacl:cacl2质量比为1:3)进行等温盐浴处理，盐浴温度为770℃，等温3h；
(3)将步骤(2)等温盐浴后的m42工模具钢从盐浴取出，空冷至室温得到高组织均匀的m42工模具钢。
实施例4：
一种对工模具钢的盐浴热处理方法，包括如下步骤：
(1)将m42工模具钢置于nacl+kcl+bacl2+cacl2四元熔盐(nacl:kcl:bacl2:cacl2质量比为2:2:3:3)进行高温盐浴处理，盐浴温度920℃，加热时间15min；
(2)快速将步骤(1)高温盐浴后的m42工模具钢置于nacl+kcl+bacl2+cacl2四元熔盐(nacl:kcl:bacl2:cacl2质量比为2:2:3:3)进行等温盐浴处理，盐浴温度为750℃，等温4h；
(3)将步骤(2)等温盐浴后的m42工模具钢从盐浴取出，空冷至室温得到高组织均匀的m42工模具钢。
实施例5：
一种对工模具钢的盐浴热处理方法，包括如下步骤：
(1)将m42工模具钢置于nacl+bacl2+cacl2+三元熔盐(nacl:bacl2:cacl2质量比为2:3:5)进行高温盐浴处理，盐浴温度920℃，加热时间75min；
(2)快速将步骤(1)高温盐浴后的m42工模具钢置于nacl+kcl+bacl2+cacl2四元熔盐(nacl:kcl:bacl2:cacl2质量比为2:2:3:3)进行等温盐浴处理，盐浴温度为735℃，等温5h；
(3)将步骤(2)等温盐浴后的m42工模具钢从盐浴取出，空冷至室温得到高组织均匀的m42工模具钢。
实施例6：
一种对工模具钢的盐浴热处理方法，包括如下步骤：
(1)将m35工模具钢置于bacl2+nacl二元熔盐(bacl2:nacl质量比为3:1)进行高温盐浴处理，盐浴温度840℃，加热时间2h；
(2)快速将步骤(1)高温盐浴后的m35工模具钢置于nacl+cacl2二元熔盐(nacl:cacl2质量比为1:3)进行等温盐浴处理，盐浴温度为760℃，等温2h；
(3)将步骤(2)等温盐浴后的m35工模具钢从盐浴取出，空冷至室温得到高组织均匀的m42工模具钢。
实施例7：
一种对工模具钢的盐浴热处理方法，包括如下步骤：
(1)将m35工模具钢置于nacl+kcl+bacl2三元熔盐(nacl:kcl:bacl2质量比为2:3:5)进行高温盐浴处理，盐浴温度870℃，加热时间2h；
(2)快速将步骤(1)高温盐浴后的m35工模具钢置于bacl2+nacl+kcl三元熔盐(bacl2:nacl:kcl质量比为2:2:4)进行等温盐浴处理，盐浴温度为745℃，等温3.5h；
(3)将步骤(2)等温盐浴后的m35工模具钢从盐浴取出，空冷至室温得到高组织均匀的m35工模具钢。
实施例8：
一种对工模具钢的盐浴热处理方法，包括如下步骤：
(1)将m35工模具钢置于bacl2+nacl二元熔盐(bacl2:nacl质量比为3:1)进行高温盐浴处理，盐浴温度840℃，加热时间3h；
(2)快速将步骤(1)高温盐浴后的m35工模具钢置于nacl+cacl2二元熔盐(nacl:cacl2质量比1:3)进行等温盐浴处理，盐浴温度为755℃，等温2.5h；
(3)将步骤(2)等温盐浴后的m35工模具钢从盐浴取出，空冷至室温得到高组织均匀的m35工模具钢。
实施例9：
一种对工模具钢的盐浴热处理方法，包括如下步骤：
(1)将m35工模具钢置于nacl+kcl+bacl2+cacl2四元熔盐(nacl:kcl:bacl2:cacl2质量比为2:2:3:3)进行高温盐浴处理，盐浴温度920℃，加热时间15min；
(2)快速将步骤(1)高温盐浴后的m35工模具钢置于nacl+kcl+bacl2+cacl2四元熔盐(nacl:kcl:bacl2:cacl2质量比为2:2:3:3)进行等温盐浴处理，盐浴温度为725℃，等温4h；
(3)将步骤(2)等温盐浴后的m35工模具钢从盐浴取出，空冷至室温得到高组织均匀的m35工模具钢。
实施例10：
一种对工模具钢的盐浴热处理方法，包括如下步骤：
(1)将m35工模具钢置于bacl2+nacl+cacl2三元熔盐(bacl2:nacl:cacl2质量比为3:2:5)进行高温盐浴处理，盐浴温度920℃，加热时间75min；
(2)快速将步骤(1)高温盐浴后的m35工模具钢置于nacl+kcl+bacl2+cacl2四元熔盐(nacl:kcl:bacl2:cacl2质量比为2:2:3:3)进行等温盐浴处理，盐浴温度为710℃，等温5h；
(3)将步骤(2)等温盐浴后的m35工模具钢从盐浴取出，空冷至室温得到高组织均匀的m35工模具钢。