[發(fā)明專利]一種精密沖壓模具高強韌、低形變真空熱處理方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210263134.7 | 申請日： | 2022-03-17 |
| 公開（公告）號： | CN114807561A | 公開（公告）日： | 2022-07-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 鄒春雷;周健;金宇峰;遲宏宵;馬黨參;李月;于航;段德印 | 申請（專利權(quán)）人： | 大連思泰博模具技術(shù)有限公司;鋼鐵研究總院有限公司 |
| 主分類號： | C21D9/00 | 分類號： | C21D9/00;C21D1/74 |
| 代理公司： | 北京宣言律師事務(wù)所 11509 | 代理人： | 李知倫 |
| 地址： | 116000 遼寧省大連市大連經(jīng)濟技術(shù)*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 精密 沖壓 模具 強韌 形變 真空 熱處理 方法 | ||
本發(fā)明涉及精密沖壓模具的高強韌、低形變真空熱處理方法，包括以下步驟：步驟一：模具坯一級等溫預(yù)熱后，快速高溫奧氏體化；步驟二：采用高壓氮氣冷卻；步驟三：模具坯一級等溫預(yù)熱后，第二次快速奧氏體化，高壓氮氣冷卻后控溫空冷；步驟四：二級深冷處理工序；步驟五：高溫回火及深冷熱處理工序；步驟六：高溫回火及去應(yīng)力工序。其有益效果是：采用以上步驟能有效提高沖壓模具組織細化效果，降低模具的快速淬火過程中的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，降低模具尺寸變形率，克服了傳統(tǒng)熱處理過程中模具較大變形、開裂及使用過程中開裂、崩刃等非正常失效問題，提高沖壓模具的抗彎強度，改善強韌性，延長模具壽命。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于冷作模具熱處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種精密沖壓模具高強韌、低形變真空熱處理方法。
背景技術(shù)
采用沖壓模具制造零部件在制造業(yè)中占據(jù)較大的比例，隨著高端裝備制造業(yè)的發(fā)展，機械加工技術(shù)不斷提升，對零部件精度的要求越來越高，對精密沖壓模具的需求逐年增加。精密沖壓模具普遍采用冷作模具鋼制造，由于在室溫狀態(tài)下對金屬進行成形加工，金屬零件成形時金屬與模具型腔表面發(fā)生相對運動，模具承受巨大的壓應(yīng)力和摩擦力，冷沖壓模具在工作過程中還承受著較大的沖擊載荷，磨損、開裂、折斷、崩刃等是主要的失效形式。因此，提高冷作模具鋼的強韌性及耐磨性，獲得最佳的硬度和韌性匹配是此類鋼發(fā)展的主流趨勢。冷作模具鋼通常C含量較高，并且含有8％～12％的Cr，凝固時形成粗大的萊氏體共晶碳化物，熱加工后破碎偏聚，形成碳化物偏析，嚴(yán)重影響沖擊韌性，也是模具開裂、折斷、崩刃的主要誘因。對于Cr12類冷作模具鋼，傳統(tǒng)熱處理工藝為：1010℃～1030℃加熱，油冷淬火，隨后立即于490℃～500℃兩次空冷回火，硬度達到60HRC，然而采用該工藝，模具回火后經(jīng)常發(fā)生尺寸變形，甚至放置過程中發(fā)生無規(guī)律性變形，造成尺寸不合，部分模具經(jīng)修復(fù)后使用，也會較早發(fā)生開裂和崩刃。因此，同時實現(xiàn)材料的高強韌性，并采用特殊工藝方法降低模具應(yīng)力，從而減小尺寸變形率是提高精密沖壓模具使用壽命的重要途徑，基于此，本發(fā)明提供一種精密沖壓模具高強韌、低形變真空熱處理方法，具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可同時產(chǎn)生細晶化，改善強韌性并實現(xiàn)低變形率的精密沖壓模具高強韌、低形變真空熱處理方法，克服了傳統(tǒng)熱處理過程中模具較大變形、開裂及使用過程中開裂、崩刃等非正常失效問題，提高沖壓模具加工制造精度，延長精密沖壓模具的服役性能和使用壽命。
本發(fā)明基于采用常規(guī)Cr8Mo2SiV、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V等含有大量萊氏體共晶碳化物的冷作模具鋼制造的中大型沖壓模具，利用真空熱處理氣淬技術(shù)，同時達到細化晶粒尺寸提高強韌性并實現(xiàn)低變形率。
熱處理材料為冷沖壓模具，模具尺寸：40～80mm(厚度)×250～400(寬度)×580～700(長度)，模具為粗加工毛坯(精加工余量0.8mm～1mm)，具體步驟及控制的技術(shù)參數(shù)如下：
一種精密沖壓模具高強韌、低形變真空熱處理方法，包括以下步驟：
步驟1：將沖壓模具坯熱裝真空熱處理爐中，將模具坯豎放，以30～50℃/h的升溫速率加熱至800～850℃，保溫1～1.2h，之后調(diào)整真空爐加熱溫度至1030～1070℃，模具坯在30分鐘內(nèi)快速到溫后開始計時，保溫15～25min；
步驟2：采用高壓氮氣冷卻，在不低于5Bar的冷卻壓力下，控制冷速≥50℃/min，將模具坯表面溫度迅速淬到MS溫度以下20～30℃之間，調(diào)整冷卻壓力為0.5～1Bar，待模具坯表面溫度緩降至50～90℃，完成步驟2；
步驟3：接步驟2，模具坯不出爐，模具坯以30～50℃/h的升溫速率加熱至800～850℃，保溫1～1.2h，之后調(diào)整真空爐加熱溫度至1000～1030℃，模具坯在30分鐘內(nèi)快速到溫后開始計時，保溫25～35min；隨后，采用高壓氮氣冷卻，在不低于5Bar的冷卻壓力下，控制冷速≥50℃/min，將模具坯表面溫度迅速淬到MS溫度以下20～30℃之間，打開爐門，出爐空冷，模具坯表面溫度降低至室溫，完成步驟3；
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