[發(fā)明專利]改善H13鍛件低倍粗晶及顯微組織的熱處理工藝有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201510068575.1 | 申請日： | 2015-02-10 |
| 公開（公告）號： | CN104726659B | 公開（公告）日： | 2017-02-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李守杰;王學(xué)璽;高全德;王子君;孟令賢 | 申請（專利權(quán)）人： | 中原特鋼股份有限公司 |
| 主分類號： | C21D8/00 | 分類號： | C21D8/00;C21D1/28;C21D1/32 |
| 代理公司： | 鄭州科維專利代理有限公司41102 | 代理人： | 亢志民 |
| 地址： | 459000 *** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 改善 h13 鍛件 低倍粗晶 顯微 組織 熱處理 工藝 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及模具鋼鍛件產(chǎn)品鍛后熱處理領(lǐng)域，特別涉及一種低倍及鍛后退火組織要求較高的H13鋁擠壓模的改善H13鍛件低倍粗晶及顯微組織的熱處理工藝。
背景技術(shù)
制作鋁型材擠壓模國內(nèi)外應(yīng)用最廣的材料為H13（4Cr5MoSiV1）圓鋼，我公司一直致力于H13模具鋼的開發(fā)與研究，我公司生產(chǎn)H13顯微組織能滿足NADCA#207合格級別，即AS1-AS9，但大部分組織級別在AS4-AS9之間，且低倍粗晶現(xiàn)象時有發(fā)生。隨著客戶要求的不斷提高，尤其是鋁擠壓模具要求更高，一般要求組織AS1-AS5,且低倍不得出現(xiàn)粗晶。低倍粗晶是過熱的粗大奧氏體晶粒腐蝕后顯示出來的宏觀產(chǎn)物。低倍粗晶的鍛件在最終熱處理后出現(xiàn)混晶現(xiàn)象，嚴重影響模具的使用壽命。根據(jù)產(chǎn)品使用的高要求，我們設(shè)計出高溫擴散+正火+等溫球化退火的工藝組合，使用本工藝組合處理后，組織的均勻性得到改善，低倍粗晶現(xiàn)象完全消除，組織及晶粒的均勻性得到明顯改善，顯微組織達到AS1-AS5。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題提供一種組織及晶粒的均勻性及模具的整體品質(zhì)得以提高的改善H13鍛件低倍粗晶及顯微組織的熱處理工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種改善H13鍛件低倍粗晶及顯微組織的熱處理工藝，該工藝包括高溫擴散加熱、高溫擴散冷卻、正火加熱、正火冷卻及等溫球化退火，所述高溫擴散加熱采用兩次預(yù)熱，所述正火冷卻采用霧冷冷卻。
所述高溫擴散加熱采用兩次預(yù)熱，高溫擴散第一預(yù)熱溫度為600～680℃，加熱速度為不大于80℃/h，保溫時間1～1.2小時/100mm，第二預(yù)熱溫度為800～870℃，加熱速度為不大于80℃/h，保溫時間1～1.2小時/100mm，高溫擴散溫度1080～1150℃，保溫時間2～4h/100mm，保溫后按不大于30℃/h速度冷至500～550℃。
正火加熱時預(yù)熱溫度為600～680℃，加熱速度為不大于80℃/h，保溫時間1～1.2小時/100mm，正火溫度980～1020℃，保溫時間1～2h/100mm。
正火后采用等溫球化退火處理工藝，等溫球化退火溫度采用850～900℃，預(yù)熱溫度為600～680℃，加熱速度為不小于80℃/h，保溫時間1～2h/100mm，而后以不大于30℃/h降至730～760℃，保溫4～6h/100mm，保溫后以不大于30℃/h隨爐降溫至500℃后出爐空冷。
本發(fā)明的技術(shù)方案產(chǎn)生的積極效果如下：熱處理工藝采用高溫擴散+正火+等溫球化退火方式進行，通過高溫擴散消除局部粗晶，獲得較粗大均勻的晶粒及組織，為后續(xù)正火+等溫球化退火做好準備。正火冷卻時采用霧冷，提高冷卻速度，使高溫擴散產(chǎn)生的粗晶細化，并消除網(wǎng)狀碳化物組織，再通過等溫球化退火獲得細小均勻的球狀珠光體+少量彌散分布的粒狀碳化物，達到消除低倍粗晶及顯微組織均勻的目的。
附圖說明
????圖1為本發(fā)明改善H13鍛件低倍粗晶及顯微組織的熱處理工藝的工藝流程圖。
具體實施方式
實施例一
實施例一
改善H13鍛件低倍粗晶及顯微組織的熱處理工藝，選用鋼鍛件鋼種為H13（4Cr5MoSiV1），C為0.38~0.43%、Si為0.80~1.20%、Mn為0.30~0.50%、Cr為4.75~5.5%、Mo為1.10~1.75%、S≤0.020%、P≤0.025%及規(guī)格為φ180的鍛件，包括如下工序（如圖1所示）：
步驟1：高溫擴散加熱：高溫擴散第一預(yù)熱溫度為600～680℃，加熱速度為≤80℃/h，保溫時間1～1.2小時/100mm，第二預(yù)熱溫度為800～870℃，加熱速度為≤80℃/h，保溫時間1～1.2小時/100mm，高溫擴散溫度1080～1150℃，保溫時間2～4h/100mm；
步驟2：高溫擴散冷卻，保溫后按≤30℃/h速度冷至500～550℃；
步驟3：入爐正火加熱，預(yù)熱溫度為600～680℃，加熱速度為≤80℃/h，保溫時間1～1.2小時/100mm，正火溫度980-1020℃，保溫時間1～2h/100mm；
步驟4：正火冷卻，正火出爐后采用噴霧強制冷卻，用以細化晶粒及均勻組織和成分，消除網(wǎng)狀碳化物，為等溫球化退火做好準備；
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