一種以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代模具工業(yè)的發(fā)展，在很大程度上依賴于優(yōu)質(zhì)模具材料的研究開發(fā)，以及模具標(biāo)準(zhǔn)化、先進(jìn)的設(shè)計與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備，而且生產(chǎn)技術(shù)管理也是很重要的環(huán)節(jié)。21世紀(jì)模具行業(yè)的基本特征，概括地說就是集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和柔性化。其奮斗目標(biāo)是提高生產(chǎn)效率，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，縮短模具設(shè)計及制造周期，提高模具使用壽命，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高市場應(yīng)變能力，滿足用戶需要。這也是我國現(xiàn)代模具工業(yè)的主要發(fā)展方向?，F(xiàn)代模具與傳統(tǒng)模具不同，它不僅形狀多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且對材料和技術(shù)要求更高，使用傳統(tǒng)的模具制作方法難以適應(yīng)，必須借助先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采用現(xiàn)代化制造技術(shù)，才能達(dá)到技術(shù)和質(zhì)量要求，才能適應(yīng)市場需要。
[0003]合金鋼Crl2MolVI模具承受著拉壓、彎曲、沖擊、疲勞、摩擦等多種機(jī)械力的作用，使模具零件發(fā)生脆斷、坍塌、磨損、咬合、啃傷、軟化等現(xiàn)象而失效。傳統(tǒng)的合金鋼Crl2MolVI模具在不具備高的變形抗力、斷裂抗力、耐磨損、抗疲勞、不咬合等能力。
[0004]合金鋼Crl2MolVI模具特點:
[0005]I)合金鋼Crl2MolVI模具含有較多的合金元素如Cr、N1、Mn、Mo等。
[0006]2)合金鋼Crl2MolVI模具合金元素降低鋼的馬氏體相變點。
[0007]3)合金鋼Crl2MolVI模具碳元素影響淬硬性的最主要元素，它對鋼的硬度、強(qiáng)度、耐磨性、都有影響。因此要特別重視碳化物尤其是合金碳化物的作用，控制碳化物的種類、形態(tài)和分布狀態(tài)。碳化物有直徑幾個μm的一次碳化物和直徑0.1 μπι以下的細(xì)微的二次碳化物。
[0008]合金鋼Crl2MolVI模具增強(qiáng)韌化的主要方法是經(jīng)過淬火回火，在進(jìn)行滲氮處理。合金鋼Crl2MolVI模具的淬火工藝參數(shù)如淬火的奧氏體化溫度或淬火溫度偏離常規(guī)的溫度范圍是常有的，有時是必要的。就是說零件的熱處理工藝過程必須結(jié)合生產(chǎn)實際情況。回火的工藝規(guī)范，則取決于模具零件的熱處理技術(shù)要求。
[0009]合金鋼Crl2MolVI模具經(jīng)過淬火、回火和滲氮后，可獲得高的耐磨性、抗壓強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。由于合金鋼Crl2MolVI模具含高碳高鉻，故含有大量碳化物。合金鋼Crl2MolVI模具熱處理欠佳時，易形成共晶碳化物偏析，促使淬火異常變形或脆化傾向。正常淬火狀態(tài)下，一般含10% -12%未溶碳化物；15% -20%殘留奧氏體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于一種以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具制造工藝。
[0011 ] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
[0012]一種以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具制造工藝，包括合金鋼lCrl2MolVI模具制造熱處理和滲氮處理。合金鋼Crl2MolVI模具含合金元素量多，熱性差，而奧氏體化溫度又高，因此加熱過程宜緩慢，多采用預(yù)熱或階梯式升溫。為保護(hù)合金鋼Crl2MolVI模具的表面質(zhì)量，采用控制真空爐先進(jìn)加熱，1010°C油淬后，硬度最佳，為63HRC。以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具的熱處理，經(jīng)過油淬火后，500_530°C回火后，硬度>60HRC。以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具的熱處理，在1100°C油淬火后，回火曲線出現(xiàn)二次硬化峰值。
[0013]經(jīng)過油淬火回火后，在氮氣比例為50%情況下，需在510°C下進(jìn)行滲氮氣處理。對合金鋼Crl2MolVI模具鹽浴處理后應(yīng)及時清理。
【附圖說明】
[0014]圖1淬火溫度對合金鋼Crl2MolVI模具硬度影響，
[0015]圖2三種情況下回火溫度對Φ 30mm Crl2MolVI模具硬度影響，
[0016]圖3氣體滲氮對30mm合金鋼Crl2MolVI模具硬度影響。
【具體實施方式】
[0017]1、Φ 30mm以合金鋼Crl2MolVI為材料模具試樣在不同奧氏體化溫度下保溫30min油淬后的硬度變化，一組試樣經(jīng)_80°C冷處理，另一組經(jīng)_180°C深冷處理，如圖1和圖2所示。Φ30πιπι以合金鋼Crl2MolVI為材料模具試樣正常淬火溫度在1100°C左右可獲得最佳硬度，為63HRC。如果淬火后進(jìn)行冷處理，則獲得最高硬度的淬火溫度要稍高一些。
[0018]2、Φ30πιπι以合金鋼Crl2MolVI為材料模具試樣淬火后，回火溫度均取510°C，2h，保持高硬度60HRC。以合金鋼Crl2MolVI為材料模具試樣，由于含有較多有殘留奧氏體，所以具有高硬度同時具有一定的韌性。如圖2所示，隨著回火溫度升高，硬度下降，并且在1100°C淬火后，回火曲線上出現(xiàn)二次硬化峰值。從圖可知，Φ30πιπι以合金鋼Crl2MolVI為材料模具試樣采用較低的950-1000°C淬火，獲得較高硬度的同時又可獲得較高的韌度。
[0019]3、Φ30?以合金鋼Crl2MolVI為材料模具試樣采用較高的1050°C淬火溫度和510°C回火2h，優(yōu)點是殘留奧氏體在高溫回火時被分解了，模具在隨后的工作壓力下不會因殘留奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體而造成不良后果。以合金鋼Crl2MolVI為材料模具高溫淬火提高了鋼的回火抗力，所以可把它作為沖擊韌度要求不高模具。
[0020]4、Φ30_合金鋼Crl2MolVI模具1050°C淬火，510°C回火2h后，在氮氣比例為
50%情況下，滲氮處理后粗糙度變化較小，氣體滲氮對硬度的影響如圖3所示。
【主權(quán)項】
1.一種以合金鋼Crl2MolVl為材料的模具制造工藝，其特征在于包括其熱處理和滲氮處理，所述熱處理，在于以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具在真空加熱，1010°C油淬后，硬度最佳，為63HRC。2.根據(jù)權(quán)利要求書I的工藝，所述的熱處理，其特征在于以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具油淬后，在180-200°C回火，硬度>60HRC。3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的工藝，以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具制造工藝的滲氮處理，其特征在于模具工件經(jīng)過油淬火回火后，在氮氣比例為50%情況下，需在550°C下進(jìn)行滲氮氣處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具制造工藝，包括熱處理和滲氮處理。其熱處理過程為在真空中加熱——油淬淬火+回火，最后進(jìn)行滲氮處理，使得模具韌性增強(qiáng)、抗變形抗力和抗斷裂抗力都得到提高，增加了模具表面的耐磨損、而且抗疲勞、不咬合等能力都得到了改善，使用壽命也有所提高。在本發(fā)明中主要特征是硬度為63HRC達(dá)到最佳，并且油淬回火溫度1100℃以上回火曲線出現(xiàn)二次硬化峰值。
【IPC分類】C21D9/00, C21D6/00, C21D1/773, C21D1/18
【公開號】CN105586470
【申請?zhí)枴緾N201410572443
【發(fā)明人】張明
【申請人】無錫華冶鋼鐵有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月23日