一种粉末高速钢精密零件的精准热处理淬火工艺的制作方法

本发明属于高速钢材料热处理领域，具体涉及一种粉未高速钢材料的精密零件的精准热处理淬火工艺。
背景技术：
随着我国制造业的升级，一些精密设备对零部件的要求越来越苛刻，国产材料在某些性能方面不能满足其要求，只得采用相关先进的进口材料；assabasp23为瑞典牌号，其主要合金成份为1.28%c4.2%cr　6.4%w5.0%mo3.1%v　类似于美国aisim3-2　中国的w6mo5gr4v2高速钢，其纯净度高、晶粒细化、组织均匀，热处理后硬度高耐磨性好，能承受较大的冲击载荷，常用于制造机床刀具、冲模刀口零件，常用的淬火温度1200℃　硬度hrc62－hrc66；因其高碳高铬而导热性差，工件厚度、合金成份也对热处理工艺影响较大，导致热处理工艺复杂，如热处理不当不但难发挥其优良性能，质量也难以控制，容易批量报废；为此，本发明人也申报了一种粉末高速钢冲模刀口零件的热处理淬火工艺专利（申请号2017112175528），取得了较好的效果；在诸如半导体封装设备中，芯片切筋整形模中的凸模、凹模零件，采用assabasp23粉未高速钢材料，除要求硬度高、耐磨性好、尺寸稳定、寿命长、可靠性高，还要求两零件有较小的硬度差；但零件的厚度不同，高速钢材料导热性差，采通用的不锈钢热处理工艺，不但难以精确可靠地控制其淬火硬度，也难以可靠地保证其淬透性和精确地控制材料内部晶相组织变化，不同厚度工件的热处理过程中的保温时间，通常是根据工件厚度用经验公式t＝αкн估算，难以可靠地保证其淬透性和精确地控制材料内部晶相组织的均匀性、稳定性；这就需要根据不同的工件厚度、不同的硬度要求，采取精准的热处理温度和时间工艺参数，以可靠地保证其淬透性，精确控制材料内部组织变化、消除残余应力，达到精确的零件硬度和在使用过程中不发生蠕变，保持尺寸稳定。技术实现要素：本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，针对一种瑞典进口粉未高速钢材料assabasp23，主要合金成份为1.28%c4.2%cr6.4%w5.0%mo3.1%v的精密零件，提供一种精准的热处理淬火工艺方法，是根据不同的工件硬度要求采用不同的淬火温度，以满足精密冲模两刀口需要的较小设计硬度差，不同的工件厚度采用不同的保温时间、以可靠地保证其淬透性和精确地控制材料内部晶细化组织均匀稳定，使零件耐磨性好、寿命长、可靠性高、尺寸稳定，达到精密零件的使用要求。1、一种粉未高速钢精密零件的精准热处理淬火工艺，其特征在于，主要是通过下述步骤及技术方案得以解决：（1）将厚度相差小于5mm的工件放入淬火炉中分两次预热至150℃；（2）在淬火炉中分三级加热至淬火温度t℃并保温t；（3）将工件出炉风冷淬火至50－70℃；（4）将工件三次入回火炉550℃回火并保温t，出炉空冷；（附图1）。2、一种粉未高速钢精密零件的精准热处理淬火工艺，所述的将厚度相差小于5mm的高速钢工件放入淬火炉中分两次预热至150℃，其特征在于，第一次以小于75℃/小时的加热速度至100℃，第二次以小于115℃/小时的加热速度至150℃。3、一种粉未高速钢精密零件的精准热处理淬火工艺，所述的在淬火炉中分三级加热至淬火温度并保温t，其特征在于，工件预热后继续加热至5500c并保温t1（表2），加热至8500c并保温t2（表2），加热至淬火温度t（表1）并保温t3（表2）；表1　不同硬度要求的工件的不同淬火温度硬度要求hrc62－6363－6464－6565－66淬火温度t0c1100112011401160表2　不同厚度的工件的不同保温时间厚度mm≦56–1011–1516–2021–2526–3031–3536–40t1t2min1520253035404550t3min8101215172023254、一种粉未高速钢精密零件的精准热处理淬火工艺，所述的将工件出炉风冷淬火至50－70℃，其特征在于，将工件出炉放置支架上，打开鼓风机，将工件风冷至50－70℃。5、一种粉未高速钢精密零件的精准热处理淬火工艺，所述的将工件三次入回火炉550℃回火并保温t，出炉空冷，其特征在于，当工件风冷至50℃－70℃时立即入回火炉加热至550℃回火并保温t4（表3），出炉自然空冷；当工件空冷至50℃－70℃时立即第二次入回火炉加热至550℃回火并保温t4（表3），出炉自然空冷；当工件空冷至50℃－70℃时立即第三次入回火炉加热至5500c回火并保温t4（表3），出炉自然空冷至室温；表3t4为不同厚度的工件的不同保温时间厚度mm≦56–1011–1516–2021–2526–3031–3536–40t4　min9090120120120120120150本发明的一种粉未高速钢精密零件的精准热处理淬火工艺的有益效果是：在热处理过程中不同硬度要求的工件采用不同的淬火温度，使其硬度得到精确控制，其硬度公差达到hrc1；不同厚度的工件采用不同的热处理保温时间，可精细控制工件的内部晶相组织，使之晶粒细化、均匀、稳定、可靠，显著改善两相互作用零件的使用寿命和力学性能，并减小变形，消除蠕变，稳定尺寸。本发明操作简单实用性强，具有较高的工程应用价值，其投入市场必将产生显著地社会效益和经济效益。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，附图1为本发明的一种粉未高速钢精密零件的精准热处理淬火工艺流程，其中t1、t2、t3、t4为不同厚度高速钢零件的不同保温时间，t为不同硬度要求的高速钢零件的淬火温度。具体实施方式下面结合附图1对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。实施例一　厚度小于5mm的粉未高速钢零件,硬度要求为hrc62-63（1）将一批小于5mm厚度的工件放入淬火炉中分两次预热，第一次以小于75℃/小时的加热速度至100℃，第二次以小于115℃/小时的加热速度至150℃；（2）工件在淬火炉中加热至5500c并保温15min、继续加热至8500c并保温15min、再继续加热至淬火温度11000c并保温8min；（3）将工件出炉放置支架上，打开鼓风机，将工件风冷淬火；（4）当工件风冷至500c－700c时立即入回火炉加热至5500c回火并保温90min，出炉自然空冷；（5）当工件空冷至500c－700c时立即第二次入回火炉加热至5500c回火并保温90min，出炉自然空冷；（6）当工件空冷至500c－700c时立即第三次入回火炉加热至5500c回火并保温90min，出炉空冷至室温；（7）用硬度计抽样检查工件硬度，并剖开工件抛光断面，用显微镜检查内部晶相组织。实施例二　厚度为6－10mm的粉未高速钢零件　硬度要求为hrc62-63　（1）将一批6－10mm厚度的工件放入淬火炉中分两次预热，第一次以小于75℃/小时的加热速度至100℃，第二次以小于115℃/小时的加热速度至150℃；（2）工件在淬火炉中加热至5500c并保温20min、继续加热至8500c并保温20min、再继续加热至淬火温度11000c并保温10min；（3）将工件出炉放置支架上，打开鼓风机，将工件风冷淬火；（4）当工件风冷至500c－700c时立即入回火炉加热至5500c回火并保温90min，出炉自然空冷；（5）当工件空冷至500c－700c时立即第二次入回火炉加热至5500c回火并保温90min，出炉自然空冷；（6）当工件空冷至500c－700c时立即第三次入回火炉加热至5500c回火并保温90min，出炉空冷至室温；（7）用硬度计抽样检查工件硬度，并剖开工件抛光断面，用显微镜检查内部晶相组织。实施例三　厚度为11－15mm的粉未高速钢零件　硬度要求为hrc63-641）、将一批11－15mm厚度的工件放入淬火炉中分两次预热，第一次以小于75℃/小时的加热速度至100℃，第二次以小于115℃/小时的加热速度至150℃；2）、工件在淬火炉中加热至5500c并保温25min、继续加热至8500c并保温25min、再继续加热至淬火温度11200c并保温12min；3）、将工件出炉放置支架上，打开鼓风机，将工件风冷淬火；4）、当工件风冷至500c－700c时立即入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉自然空冷；5）、当工件空冷至500c－700c时立即第二次入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉自然空冷；6）、当工件空冷至500c－700c时立即第三次入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉空冷至室温；7）、用硬度计抽样检查工件硬度，并剖开工件抛光断面，用显微镜检查内部晶相组织。实施例四　厚度为16－20mm的粉未高速钢零件　硬度要求为hrc64-651）、将一批16－20mm厚度的工件放入淬火炉中分两次预热，第一次以小于75℃/小时的加热速度至100℃，第二次以小于115℃/小时的加热速度至150℃；2）、工件在淬火炉中加热至5500c并保温30min、继续加热至8500c并保温30min、再继续加热至淬火温度11400c并保温15min；3）、将工件出炉放置支架上，打开鼓风机，将工件风冷淬火；4）、当工件风冷至500c－700c时立即入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉自然空冷；5）、当工件空冷至500c－700c时立即第二次入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉自然空冷；6）、当工件空冷至500c－700c时立即第三次入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉空冷至室温；7)、用硬度计抽样检查工件硬度，并剖开工件抛光断面，用显微镜检查内部晶相组织。实施例五　厚度为21－25mm的粉未高速钢零件　硬度要求为hrc65-661)、将一批21－25mm厚度的工件放入淬火炉中分两次预热，第一次以小于75℃/小时的加热速度至100℃，第二次以小于115℃/小时的加热速度至150℃；2)、工件在淬火炉中加热至5500c并保温35min、继续加热至8500c并保温35min、再继续加热至淬火温度11600c并保温17min；3)、将工件出炉放置支架上，打开鼓风机，将工件风冷淬火；4)、当工件风冷至500c－700c时立即入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉自然空冷；5)、当工件空冷至500c－700c时立即第二次入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉自然空冷；6）、当工件空冷至500c－700c时立即第三次入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉空冷至室温；7）、用硬度计检查工件硬度，抽样剖开工件并抛光断面，用显微镜检查内部晶相组织。实施例六　厚度为26－30mm的粉未高速钢零件　硬度要求为hrc65-661）、将26－30mm厚度的工件放入淬火炉中分两次预热，第一次以小于75℃/小时的加热速度至100℃，第二次以小于115℃/小时的加热速度至150℃；2）、工件在淬火炉中加热至5500c并保温40min、继续加热至8500c并保温40min、再继续加热至淬火温度11600c并保温20min；3）、将工件出炉放置支架上，打开鼓风机，将工件风冷淬火；4）、当工件风冷至500c－700c时立即入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉自然空冷；5）、当工件空冷至500c－700c时立即第二次入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉自然空冷；6）、当工件空冷至500c－700c时立即第三次入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉空冷至室温；7）、用硬度计检查工件硬度，抽样剖开工件并抛光断面，用显微镜检查内部晶相组织。实施例七　厚度为31－35mm的粉未高速钢零件　硬度要求为hrc65-661）、将一批31－35mm厚度的工件放入淬火炉中分两次预热，第一次以小于75℃/小时的加热速度至100℃，第二次以小于115℃/小时的加热速度至150℃；2）、工件在淬火炉中加热至5500c并保温45min、继续加热至8500c并保温45min、再继续加热至淬火温度11600c并保温23min；3）、将工件出炉放置支架上，打开鼓风机，将工件风冷淬火；4）、当工件风冷至500c－700c时立即入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉自然空冷；5)、当工件空冷至500c－700c时立即第二次入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉自然空冷；6)、当工件空冷至500c－700c时立即第三次入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉空冷至室温；7)、用硬度计检查工件硬度，抽样剖开工件并抛光断面，用显微镜检查内部晶相组织。实施例八　厚度为36－40mm的粉未高速钢零件　硬度要求为hrc65-661)、将一批36－40mm厚度的工件放入淬火炉中分两次预热，第一次以小于75℃/小时的加热速度至100℃，第二次以小于115℃/小时的加热速度至150℃；2)、工件在淬火炉中加热至5500c并保温50min、继续加热至8500c并保温50min、再继续加热至淬火温度11600c并保温25min；3)、将工件出炉放置支架上，打开鼓风机，将工件风冷淬火；4)、当工件风冷至500c－700c时立即入回火炉加热至5500c回火并保温150min，出炉自然空冷；5)、当工件空冷至500c－700c时立即第二次入回火炉加热至5500c回火并保温150min，出炉自然空冷；6)、当工件空冷至500c－700c时立即第三次入回火炉加热至5500c回火并保温150min，出炉空冷至室温；7)、用硬度计抽样检查工件硬度，并剖开工件抛光断面，用显微镜检查内部晶相组织。本发明所述的热处理工艺采用分级加热，使受热更加均匀；采用三次回火，不同的厚度有不同保温时间，以提高工件韧性和抗冲击力；用不同淬火温度获得较小的硬度差，满足两相互作用零件有hrc2的硬度差，使之更加耐磨，寿命提高。本发明简单易行，具有较高的工程应用价值，其投入市场必将产生显著地社会效益和经济效益。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式。不局限于此，任何不经过创造性劳动根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。。当前第1页12