1.2316预硬调质塑料模具钢及其制备方法与流程

本发明属于模具钢制备技术领域，具体而言，涉及一种1.2316预硬调质塑料模具钢及其制备方法。

背景技术：

1.2316是德标牌号，类似于我国3cr17nimo,因其具有优良的耐磨腐蚀性、韧性、抗热疲劳性等优点常用在塑料模具领域。但1.2316预硬调质塑料模具钢由于合金元素的加入，降低了ms点，随着时间的推移，易出现开裂。预硬调质后的1.2316，希望得到均匀的细晶粒组织(7-8级)。

但是存在的问题是：由于合金元素的加入，降低了ms点，预硬调质中回火环节仅淬火马氏体分解，得到了平衡组织。但残余奥氏体分解未得到及时分解，随着时间的推移，易出现开裂。同时，合金元素的加入，易造成成分偏析，易造成局部粗晶、影响晶粒的均匀性。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于提供一种1.2316预硬调质塑料模具钢的制备方法，以防治1.2316预硬调质塑料模具钢的晶粒长大，保证得到均匀奥氏体组织以及消除额外应力。

本发明的第二目的在于提供一种1.2316预硬调质塑料模具钢，其具有晶粒均匀、奥氏体均匀分布以及不易开裂的优点。

本发明是这样实现的：

本发明提出一种1.2316预硬调质塑料模具钢制备方法，其包括：将1.2316预硬调质塑料模具钢依次进行软化退火、阶段加热后淬火以及回火处理，其步骤如下：

s1软化退火：将550℃的炉内温度加热至760-780℃进行保温，保温时间为3min/mm，降温至500℃出炉；

s2阶段加热后淬火：淬火前的炉内温度按一下方式进行升温：将炉内温度升温至t1温度，再升温至t2温度，然后升温至t3温度；

s3回火处理：炉内温度为520-540℃，保温时间为3min/mm，出炉空冷，然后重复回火处理。

进一步地，步骤s2阶段加热后淬火中的t1温度为380-400℃，t2温度为640-660℃，t3为840-860℃。

进一步地，步骤s2阶段加热后淬火中的t1、t2以及t3的保温时间均为0.5min/mm。

进一步地，步骤s2中，升温至t3温度后再升温至1020-1040℃，保温时间为1min/mm，然后在120-150℃下进行出油回火。油冷计算为1h/100mm。

进一步地，步骤s1前还包括冶炼，具体步骤依次为eaf(电炉粗炼)、lf(钢包精炼)、vd(真空脱气)、以及浇注。

本发明提出一种1.2316预硬调质塑料模具钢，由上述的1.2316预硬调质塑料模具钢的制备方法而得。

上述方案的有益效果：本发明实施例一些提供的1.2316预硬调质塑料模具钢的制备方法，通过降低软化退火温度，防止晶粒长大；淬火前采用阶段加热，保证合金充分溶入奥氏体的前提下，得到均匀奥氏体组织；调质预硬后，在进行一次回火处理，消除残余奥氏体回火时产生额外的应力。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一些实施例提供了一种1.2316预硬调质塑料模具钢制备方法，其包括：将1.2316预硬调质塑料模具钢依次进行软化退火、阶段加热后淬火以及回火处理，其步骤如下：

软化退火还包括冶炼，具体步骤依次为eaf(电炉粗炼)、lf(钢包精炼)、vd(真空脱气)、以及浇注。

冶炼要点：垫石灰15kg，全过程按要求控制ar气，用ca粉、al粉扩散还原，

化清喂al线5m/t，ca-si线3m/t，扒渣干净,白渣精炼，抽空20-23分钟，破空加氩气环冲氩后，终插al至0.10％ca-si线3m/tre(铼)1kg/t加cr-n6kg/t。re插入炉内保持微弱氩气10分钟后温度合适出钢。出钢温度1580℃-1590℃，钢包温度1555-1565℃。出钢温度1570℃-1580℃，钢包温度1545℃-1555℃。

配料工序:配料1包括：1.2316为3200kg，ocr18ni9为140kg，1.2085为2540kg,fe-mo35kg(注：cr-n在配料未计算cr含量)。

配料2:cr17ni2车屑为1800kg，1.2085为5950kg，hcr为30kg，fe-mo为110kg。

配料控制成分：c0.35％si0.45％mn0.57％cr15.45％ni0.85％mo1.03％。

浇注：确保浇注系统清洁、干燥。氩气保护浇注。钢锭浇注前向中注管和模内冲氩5min,加强填充防止缩孔。保护渣12kg/支,发热剂10kg/支,碳化稻壳5kg/支。保护渣2kg/t，碳化稻壳0.5kg/支。

低倍组织：按gb/t226标准检测。中心疏松及锭型偏析≤2级，不得有白点、裂纹、缩孔、气泡等缺陷。

化学成分：按gb/t223、gb/t222和gb/t4336标准取样检测化学成分。

1.2316化学成分

然后进行锻造：煤气加热炉分2段加热、1200℃保温3小时压钳口，然后回炉加热，保温5小时镦粗。锻比：≥5，4500吨快锻水压机锻造，始锻温度1200℃，终锻温度≥950℃；锻后立即装入炉中退火。

参阅图1，s1软化退火：将550℃的炉内温度加热至760-780℃进行保温，保温时间为3min/mm，降温至500℃出炉空冷；

硬度：按gb/t231标准检测硬度。退火后本体硬度检测≤hb255为合格。

粗加工：按gb/t908标准检测尺寸公差。厚度+5/-10mm，宽度-10/+15mm。

a：超声波探伤合格后，锯床平头，取样。

b：铣床，小进刀量先铣一平面，没有大面积黑皮为准，探伤合格后翻面铣。

c:铣每个面的最后一刀要减少进刀量，并用油冷却，提高表面粗糙度。满足公差要求。

超声波探伤：按sep1921-标准进行超声波探伤，合格级别e/e级，单个缺陷≤ф3的个数不得超过2个，且分散分布。

然后进行去应力退火工艺，参阅图2，包括将上述步骤处理之后的1.2316预硬调质塑料模具钢进行炉内温度为520-540℃，保温时间为3min/mm，低于400℃的温度下出炉空冷。原加热曲线①加热速度快，厚壁(厚度≥220mm)受热不均匀造成晶粒大小不同。

应当注意的是，在本发明的实施例中，保温时间单位min/mm指的是，钢锭最大厚度每毫米保温一分钟，例如加工的钢锭最大厚度为100mm,则保温时间为100min。

再进行高倍组织检测：按gb/t10561标准取样检测、评定非金属夹杂物，合格级别不大于表中的相应规定。

1.2316非金属夹杂物

显微组织：按gb/t1299标准取样检测。不允许有长条链状及大块碳化物存在。

请参阅图3，s2阶段加热后淬火：淬火前的炉内温度按一下方式进行升温：将炉内温度升温至t1温度，再升温至t2温度，然后升温至t3温度；在本发明的一些实施例中，步骤s2阶段加热后淬火中的t1温度为380-400℃，t2温度为640-660℃，t3为840-860℃，在本发明的一些实施例中，步骤s2阶段加热后淬火中的t1、t2以及t3的保温时间均为0.5min/mm。步骤s2中，升温至t3温度后再升温至1020-1040℃，保温时间为1min/mm，然后在120-150℃下进行出油回火。油冷计算为1h/100mm。

请参阅图4，s3回火处理：炉内温度为520-540℃，保温时间为3min/mm，出炉空冷，然后重复回火处理。应当注意的是，在本发明的一些实施例中，硬化调质处理后硬度要求hrc28-32

原淬火后只进行①回火，淬火后产生的残余奥氏体，回火后残余奥氏体分解变为非平衡组织，产生了新的应力。新的应力将会使1.2316模具钢板等产生时效裂纹。

①回火，淬火后产生的残余奥氏体，回火后产生了新的应力，再进行②回火后，既保证了预硬硬度(hrc28-32)，同时将残余奥氏体产生的非平衡组织，转变为平衡组织，消除了应力，避免时效裂纹的产生。

本发明提出一种1.2316预硬调质塑料模具钢，由上述的1.2316预硬调质塑料模具钢的制备方法而得。

上述方案的有益效果：本发明实施例一些提供的1.2316预硬调质塑料模具钢的制备方法，通过降低软化退火温度，防止晶粒长大；淬火前采用阶段加热，保证合金充分溶入奥氏体的前提下，得到均匀奥氏体组织；调质预硬后，在进行一次回火处理，消除残余奥氏体回火时产生额外的应力。

实施例1

本实施例提供了1.2316预硬调质塑料模具钢的制备方法，s1软化退火：将550℃的炉内温度加热至760℃进行保温，保温时间为3min/mm，降温至500℃出炉空冷；

s2阶段加热后淬火：淬火前的炉内温度按一下方式进行升温：将炉内温度升温至380℃，再升温至640℃，然后升温至840-860℃，再升温至1020℃，保温时间为1min/mm，然后在120℃下进行出油回火。油冷计算为1h/100mm；

s3回火处理：炉内温度为520℃，保温时间为3min/mm，出炉空冷，然后重复进行回火处理。

实施例2

本实施例提供了1.2316预硬调质塑料模具钢的制备方法，s1软化退火：将550℃的炉内温度加热至780℃进行保温，保温时间为3min/mm，降温至500℃出炉空冷；

s2阶段加热后淬火：淬火前的炉内温度按一下方式进行升温：将炉内温度升温至400℃，再升温至660℃，然后升温至840-860℃，再升温至1040℃，保温时间为1min/mm，然后在150℃下进行出油回火。油冷计算为1h/100mm；

s3回火处理：炉内温度为540℃，保温时间为3min/mm，出炉空冷，然后重复进行回火处理。

实施例3

本实施例提供了1.2316预硬调质塑料模具钢的制备方法，s1软化退火：将550℃的炉内温度加热至765℃进行保温，保温时间为3min/mm，降温至500℃出炉空冷；

s2阶段加热后淬火：淬火前的炉内温度按一下方式进行升温：将炉内温度升温至385℃，再升温至640-660℃，然后升温至845℃，再升温至1025℃，保温时间为1min/mm，然后在130℃下进行出油回火。油冷计算为1h/100mm；

s3回火处理：炉内温度为525℃，保温时间为3min/mm，出炉空冷，然后重复进行回火处理。

实施例4

本实施例提供了1.2316预硬调质塑料模具钢的制备方法，s1软化退火：将550℃的炉内温度加热至770℃进行保温，保温时间为3min/mm，降温至500℃出炉空冷；

s2阶段加热后淬火：淬火前的炉内温度按一下方式进行升温：将炉内温度升温至390℃，再升温至650℃，然后升温至840-860℃，再升温至1030℃，保温时间为1min/mm，然后在135℃下进行出油回火。油冷计算为1h/100mm；

s3回火处理：炉内温度为530℃，保温时间为3min/mm，出炉空冷，然后重复进行回火处理。

实施例5

本实施例提供了1.2316预硬调质塑料模具钢的制备方法，s1软化退火：将550℃的炉内温度加热至775℃进行保温，保温时间为3min/mm，降温至500℃出炉空冷；

s2阶段加热后淬火：淬火前的炉内温度按一下方式进行升温：将炉内温度升温至395℃，再升温至655℃，然后升温至855℃，再升温至1035℃，保温时间为1min/mm，然后在140℃下进行出油回火。油冷计算为1h/100mm；

s3回火处理：炉内温度为5350℃，保温时间为3min/mm，出炉空冷，然后重复进行回火处理。

实施例6

本实施例提供了1.2316预硬调质塑料模具钢的制备方法，s1软化退火：将550℃的炉内温度加热至760℃进行保温，保温时间为3min/mm，降温至500℃出炉空冷；

s2阶段加热后淬火：淬火前的炉内温度按一下方式进行升温：将炉内温度升温至340℃，再升温至640℃，然后升温至860℃，再升温至1040℃，保温时间为1min/mm，然后在145℃下进行出油回火。油冷计算为1h/100mm；

s3回火处理：炉内温度为520℃，保温时间为3min/mm，出炉空冷，然后重复进行回火处理。

利用本发明提供的1.2316预硬调质塑料模具钢的制备方法可以实现以下效果：

本发明实施例提供的1.2316预硬调质塑料模具钢的制备方法，通过降低软化退火温度，防止晶粒长大；淬火前采用阶段加热，保证合金充分溶入奥氏体的前提下，得到均匀奥氏体组织；调质预硬后，在进行一次回火处理，消除残余奥氏体回火时产生额外的应力。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含。