[發明專利]熱作工模具鋼的熱處理工藝

有效

• 申請號: 201911396233.7
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111041176B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 呂鵬昊;吳鴻麗;杜玉蓮;呂明柯;何玉全
• 申請（專利權）人: 呂鵬昊
• 主分類號: C21D8/00
• 分類號: C21D8/00;C21D1/18;C21D1/32;C21D1/25;C21D6/04
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 杜鍇健

本發明屬于合金鋼的制作工藝技術領域，尤其涉及一種熱作工模具鋼的熱處理工藝，具體包括以下步驟：S10.高溫均質化處理；S20.鍛造；S30.細化晶粒處理；S40.超細化處理；S50.球化退火熱處理；S60.調質處理。該熱作工模具鋼的熱處理工藝，通過利用電渣錠內部的凝固潛熱，實現電渣錠內部的高溫擴散均質化，以及利用鍛件自身余熱實現細化晶粒預備熱處理，這樣也就無需采用外部熱源或者只需采用極少量外部補充熱量，實現了節約能源的目的；同時，也無需對處于紅熱狀態的電渣錠進行退火處理以及對鍛件鍛后進行冷卻處理，也可以大大減少生產時間，提高生產效率。

技術領域

本發明屬于合金鋼的制作工藝技術領域，尤其涉及一種熱作工模具鋼的熱處理工藝。

背景技術

熱作工模具鋼因其工作環境惡劣，對其使用性能及壽命要求較高，因此，在熱作工模具鋼制作的過程中，需要對熱作工模具剛進行多次熱處理，以提高熱作工模具的使用性能和使用壽命，目前，熱作工模具剛的冶金制作工藝通常是采用電爐熔煉電渣重熔冷卻后再鍛造成材后再球化退火的工藝，但是目前的熱處理工藝在實際的生產過程中，鍛件需要多次加熱和冷卻，造成其制作需要消耗較大的電能，極大地增加了該熱作工模具鋼的制作成本，并且，制作得到的熱作工模具鋼還存在等向性能差和沖擊韌性低的缺陷，進而使得應用該熱作工模具鋼制成的工模具存在著后服役期短以及早期失效的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱作工模具鋼的熱處理工藝，旨在解決現有技術中的熱作工模具鋼的熱處理工藝能量消耗大以及制作得到的熱作工模具鋼還存在等向性能差和沖擊韌性低的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種熱作工模具鋼的熱處理工藝，具體包括以下步驟：

S10.高溫均質化處理：將經過電渣重熔后并處于紅熱狀態的電渣錠直接送至鍛造加熱爐內后，在第一預設時間內保溫，再加熱至第一預設溫度，然后在第二預設時間內保溫，所述第一預設溫度小于等于固相線以下120℃；

S20.鍛造：將所述電渣錠的保溫溫度調至第二預設溫度，保溫2h～4h后出爐，對出爐后的所述電渣錠直接進行鍛造，所述第二預設溫度小于等于固相線以下200℃；

S30.細化晶粒處理：將鍛造后鍛件送至熱處理車間進行水、空、水交替快速冷卻，直至所述鍛件的溫度冷卻至400℃～500℃之間，再將所述鍛件放入650℃的加熱爐內保溫；

S40.超細化處理：再將所述鍛件加熱至850℃后，在第三預設時間內保溫，然后再將所述鍛件加熱到1030℃～1060℃后，在第四預設時間內保溫后出爐，出爐后水淬油冷，直至所述鍛件的溫度冷卻至350℃以下后送入退火爐內；

S50.球化退火熱處理：將所述鍛件加熱至AC1線以上10℃～30℃范圍內，在第五預設時間內保溫，再將所述鍛件冷卻至Ar1線以上0℃～30℃范圍內，再在第六預設時間內保溫，再將所述鍛件冷卻至350℃以下后出爐空冷至室溫；

S60.調質處理：將所述鍛件加熱至1020℃～1060℃后，在第七預設時間內保溫，采用油淬冷卻，隨后再進行回火處理。

可選地，所述步驟S10中：所述步驟S10中：所述第一預設時間的范圍是6h～9h。

可選地，在所述步驟S10中：所述第二預設時間小于等于36h。

可選地，在所述步驟S20中，在所述步驟S20中，對出爐后的所述電渣錠進行六面鍛造。

可選地，在所述步驟S40中，在所述步驟S40中，設所述第四預設時間為T₁，所述鍛件的厚度為t₁；第一時間系數為V₁；則滿足以下關系式：

T₁＝V₁*t₁；其中，V₁的范圍為0.5min/mm～0.75min/mm。