[發明專利]一種H13鋼真空淬火冷卻方法

在審

• 申請號: 201310428951.4
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103468896A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 蔡紅;王琦;葉儉;孫佳超;沈育偉;王靜;吳慧琴
• 申請（專利權）人: 上海市機械制造工藝研究所有限公司
• 主分類號: C21D1/773
• 分類號: C21D1/773;C21D1/18;C21D6/00
• 代理公司: 上海寶鼎專利代理有限公司 31222
• 代理人: 龔崢嶸

技術領域

本發明涉及一種熱處理工藝，尤其涉及一種H13鋼的淬火熱處理工藝。

背景技術

真空熱處理具有無氧化、無脫碳、表面光亮，變形小和無污染等一系列突出優點，在精密機械、工模具領域應用非常廣泛。H13鋼是目前使用非常廣泛的熱作模具鋼，多用于制作壓鑄模。壓鑄模由于型腔形狀復雜、尺寸較大、對模具性能要求高，而且模具總是在型腔形狀接近完成或接近設計公差的情況下進行熱處理，因而采取有效的熱處理技術既保證模具的熱處理質量又能控制其變形就顯得尤為重要。目前有些熱處理同行采用分級淬火的工藝來控制模具變形，但效果不是很好。在真空淬火的過程中，淬火冷卻對模具的變形影響非常大，為了使壓鑄模具的變形基本可控，提升我國真空熱處理技術水平并向零畸變方向努力，我們進行H13鋼真空淬火冷卻方法的研究工作。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是要提供一種H13鋼的淬火熱處理工藝，通過控制淬火冷卻工藝，減少H13模具工件的變形。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種H13鋼真空淬火冷卻方法，包括預熱、升溫、保溫、爐冷、出爐，所述的爐冷為充氮氣快速冷卻，采用風機冷卻，其中在所述的充氮氣快速冷卻過程中當爐膛溫度冷卻至溫度65-75℃時，調節所述風機的轉速至1200轉/分；當爐膛溫度降至50℃時，將所述風機轉速調為600轉/分；當熱處理工件（模具）表面溫度冷卻至50℃時出爐。

優選的，是其中當爐膛溫度冷卻至溫度70℃時，調節所述風機的轉速至1200轉/分。

淬火冷卻是控制熱處理工件變形的關鍵步驟，因而我們在淬火冷卻時采用分段淬火工藝，即在爐膛溫度冷卻至溫度65-75℃時（此時通常工件心部溫度700-800℃，工件表面200-300℃），調節風機的轉速，降低冷卻速度，這個步驟使得工件內外溫差減少，從而減少熱應力和相變應力，以達到減少變形的目的。隨后當爐膛溫度降至50℃時，再次調節風機的轉速，此時工件心部的溫度已經達到馬氏體轉變溫度以下，完成馬氏體轉變。

我們采用調節風機的轉速來控制淬火的速度，在常規生產條件下易于控制、掌握。而其中風速調節時機和強度的把握是本發明的關鍵所在。

應用本發明的熱處理工藝處理的模具（830mm×720mm×300mm，材料H13，熱處理前變形量0.20mm，熱處理后的變形量0.80mm，和國內文獻上的數據相比（（700-762）mm×（280-300）mm，材料為優質H13鋼，變形量為2.0-3.5mm）（《國外金屬熱處理》，2000年第4期，P26-30，‘熱作模具鋼的真空熱處理’），我們處理的模具尺寸更大，但變形量卻要小得多，顯然在H13壓鑄模真空熱處理的變形控制方面，本發明的熱處理工藝具有顯著的技術進步，其經濟價值和市場前景是可觀的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1本發明的H13鋼真空淬火冷卻方法的工藝流程示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

選取長830mm×720mm×300mm、材料為H13的試驗模具，熱處理工藝如下：

1.模具裝爐，隨爐升溫至600℃保溫一段時間；

2.升溫至820℃保溫一段時間；

3.升溫至1020℃保溫140分鐘，爐冷10分鐘，快速冷卻（氣冷壓力為4巴，風機轉速為2800轉/分）；

4.當爐膛溫度降至70℃時（也可以是65℃、68℃、72℃、75℃），風機轉速調為1200轉/分。

5.當爐膛溫度降至50℃時，風機轉速調為600轉/分。冷卻至模具表面溫度降至50℃左右出爐；最后回火到要求范圍內。

實施例中試驗模具熱處理前后檢測變形量，熱處理前變形量0.20mm，熱處理后的變形量0.80mm。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。