一種提高Cr12MoV鋼強(qiáng)韌性的處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高Cr12MoV鋼強(qiáng)韌性的處理工藝，包括以下步驟：首先將工件經(jīng)球化退火預(yù)熱處理，然后在機(jī)械加工成型后再施以復(fù)合最終熱處理，所述復(fù)合最終熱處理步驟為：等溫淬火、預(yù)加熱、深冷處理以及回火，所述等溫淬火是將工件加熱到1040～1060℃奧氏體化，然后轉(zhuǎn)移至280℃鹽浴保溫4～6h，油淬；所述預(yù)加熱是等溫淬火后，將工件加熱至120～160℃保溫一定時(shí)間，油冷卻至室溫；所述深冷處理是將經(jīng)過了預(yù)加熱處理后的工件從室溫緩慢冷卻到-150～-190℃，保溫20～24小時(shí)，然后緩慢升溫至室溫；最后在200℃～240℃回火3～6小時(shí)。本發(fā)明在傳統(tǒng)處理工藝方法基礎(chǔ)上，有效提高模具的強(qiáng)度、硬度、韌性等力學(xué)性能，從而較大幅度提高模具的使用壽命。
【專利說明】—種提高Cr12MoV鋼強(qiáng)韌性的處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料的熱處理工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種屬于冷沖壓模具用Crl2MoV鋼的處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]沖壓件是工業(yè)制造中重要構(gòu)件，其產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率直接影響企業(yè)生產(chǎn)及競爭能力。我國乃至世界沖壓模具的生產(chǎn)中，其傳統(tǒng)制作工藝是原材料下料-退火處理-機(jī)械加工-最終熱處理-精加工，其中最終熱處理是為了使模具達(dá)到使用性能，最終熱處理傳統(tǒng)工藝是淬火+低溫回火。
[0003]最終熱處理采用傳統(tǒng)處理工藝，模具具有較高的強(qiáng)度和硬度，但韌性較低，在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)斷裂，磨損等問題，嚴(yán)重影響了模具使用壽命，影響了沖壓件的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
[0004]隨著我國制造業(yè)的迅速發(fā)展，模具的使用量越來越大，對(duì)模具性能和使用壽命的要求也越來越高。Crl2MoV是一種高碳高鉻合金鋼，該材料具有較高的淬透性和淬硬性，常被廣泛用來制造各類冷作模具。由于模具在使用中承受復(fù)雜的沖壓作用，其強(qiáng)韌性和耐磨性能決定了 1旲具最終使用性能和壽命，因此，提聞其強(qiáng)朝性是目如一個(gè)關(guān)鍵研究方向，提聞模具的質(zhì)量和競爭力，積極開發(fā)采用新工藝，發(fā)掘傳統(tǒng)鋼種的使用潛力，這具有重大的實(shí)際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)上述存在的問題，提供一種針對(duì)冷作模具用Crl2MoV鋼的處理工藝，以實(shí)現(xiàn)在傳統(tǒng)處理工藝方法基礎(chǔ)上，有效提高模具的強(qiáng)度、硬度、韌性等力學(xué)性能，從而較大幅度提高模具的使用壽命。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種提高Crl2MoV鋼強(qiáng)韌性的處理工藝，包括以下步驟:首先將工件經(jīng)球化退火預(yù)熱處理，然后在機(jī)械加工成型后再施以復(fù)合最終熱處理，其特征在于:所述球化退火預(yù)熱處理采用等溫球化退火，所述復(fù)合最終熱處理步驟為:等溫淬火、預(yù)加熱、深冷處理以及回火,所述等溫淬火是將工件加熱到1040~1060°C奧氏體化，然后轉(zhuǎn)移至280°C鹽浴保溫4~6h，油淬；所述預(yù)加熱是等溫淬火后，將工件加熱至120~160°C保溫一定時(shí)間，油冷卻至室溫；所述深冷處理是將經(jīng)過了預(yù)加熱處理后的工件從室溫緩慢冷卻到-150~-190°C，保溫20~24小時(shí)，然后緩慢升溫至室溫；最后在200°C~ 240°C回火3~6小時(shí)。
[0007]本發(fā)明所述的提高Crl2MoV鋼強(qiáng)韌性的處理工藝，其所述等溫球化退火的處理步驟是:將工件加熱到840~860°C并保溫I~2小時(shí)，然后隨爐降至730°C保溫2~3小時(shí)，爐冷至550°C，最后出爐空冷至室溫，所述等溫球化退火是在鹽浴爐或真空爐或有保護(hù)措施的加熱爐中進(jìn)行。
[0008]本發(fā)明所述的提高Crl2MoV鋼強(qiáng)韌性的處理工藝，其所述等溫淬火是將工件加熱到1040~1060°C奧氏體化，并保溫20min-60min，然后轉(zhuǎn)移至280°C鹽浴保溫4~6h，油淬，所述等溫淬火是在鹽浴爐或真空爐或有保護(hù)措施的加熱爐中進(jìn)行。
[0009]本發(fā)明所述的提高Crl2MoV鋼強(qiáng)韌性的處理工藝，其所述預(yù)加熱是等溫淬火后，將工件加熱至120~160°C保溫1.5~2.5小時(shí)，油冷卻至室溫。
[0010]本發(fā)明所述的提高Crl2MoV鋼強(qiáng)韌性的處理工藝，其所述深冷處理采用液氮作為深冷介質(zhì)，深冷方式為氣體法，使工件與液氮不接觸。
[0011]本發(fā)明針對(duì)冷作模具用Crl2MoV鋼，結(jié)合球化退火預(yù)熱處理、組合等溫淬火和深冷處理方案，特別是針對(duì)冷作模具用Crl2MoV模具鋼的各優(yōu)化處理?xiàng)l件，得到包括下貝氏體+馬氏體+殘余奧氏體+碳化物的組織，比在傳統(tǒng)處理工藝方法基礎(chǔ)上,對(duì)材料組織的改變產(chǎn)生了較大的影響，能促使部分殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，保持一定的殘余奧氏體；可以有效提高模具的強(qiáng)度、硬度、韌性、彎曲強(qiáng)度和耐磨性等力學(xué)性能，從而較大提高模具使用壽命。采用本發(fā)明工藝，經(jīng)濟(jì)且投資小，以液氮為冷卻介質(zhì)，基本不消耗其他能源；操作簡單高效:放置在深冷環(huán)境下，不會(huì)對(duì)模具產(chǎn)生腐蝕等作用；環(huán)保:采用液氮為冷卻介質(zhì)，對(duì)環(huán)境無污染。本發(fā)明屬于冷擠壓模具制造中區(qū)別于傳統(tǒng)淬火回火的熱處理工藝方法，可運(yùn)用于全世界沖壓|旲具的制造，沖壓|旲具是提聞沖壓件廣品質(zhì)量及提聞生廣效率的關(guān)鍵工藝方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是采用傳統(tǒng)工藝處理后的工件金相顯微組織圖。
[0013]圖2是采用本發(fā)明處理后的工件金相顯微組織圖。 【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]一種提高Crl2MoV鋼強(qiáng)韌性的處理工藝，包括以下步驟:
材料準(zhǔn)備，取斜面磨耗板落料模的凸、凹模在完成主要機(jī)械成形后，準(zhǔn)備工藝處理。
[0016]等溫球化退火預(yù)熱處理，將工件加熱到840~860°C并保溫I~2小時(shí)，然后隨爐降至730°C保溫2~3小時(shí)，然后爐冷至550°C，最后出爐空冷至室溫。得到索氏體基體和較均勻分布的細(xì)小粒狀碳化物的球化組織；所述等溫球化退火是在鹽浴爐或真空爐或有保護(hù)措施的加熱爐中進(jìn)行。
[0017]上述球化退火預(yù)熱處理是為了改善組織，減少碳化物偏聚，得到均勻球化珠光體組織，為后續(xù)的最終熱處理創(chuàng)造組織基礎(chǔ)。
[0018]等溫淬火，將工件加熱到1040~1060°C奧氏體化，并保溫20min-60min，然后轉(zhuǎn)移至280°C鹽浴保溫4~6h，油淬，所述等溫淬火是在鹽浴爐或真空爐或有保護(hù)措施的加熱爐中進(jìn)行，即鹽浴加熱奧氏體化、保護(hù)介質(zhì)加熱奧氏體化、真空加熱奧氏體化或空氣加熱奧氏體化。
[0019]預(yù)加熱，等溫淬火后，將工件加熱至120~160°C保溫1.5~2.5小時(shí)，油冷卻至室溫。[0020]深冷處理，采用液氮作為深冷介質(zhì)，深冷方式為氣體法，使工件與液氮不接觸，將經(jīng)過了預(yù)加熱處理后的工件從室溫緩慢冷卻到-150~-190°C，保溫20~24小時(shí)，然后緩
慢升溫至室溫。
[0021]上述深冷處理相當(dāng)于淬火的延續(xù)，促使部分殘余A轉(zhuǎn)化為馬氏體，提高了材料的強(qiáng)度和硬度；馬氏體中析出大量彌撒分布的超細(xì)碳化物，形成彌散強(qiáng)化；深冷處理還使材料組織發(fā)生細(xì)化，使材料表面產(chǎn)生一定的殘余應(yīng)力，可減輕缺陷對(duì)材料局部強(qiáng)度的損害，提高材料耐磨性；深冷處理過程使部分金屬原子的動(dòng)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移，因而使原子之間結(jié)合得更緊密，提高了性能。
[0022]回火,將深冷處理后的工件再經(jīng)200°C~240°C回火3~6小時(shí)即成；處理后進(jìn)行
相關(guān)檢測。
[0023]選取與本申請實(shí)施例中相同的材料件按傳統(tǒng)方法進(jìn)行熱處理，具體步驟是:淬火、回火。各步驟條件可采用常用條件，為了比較，傳統(tǒng)方法中的淬火和回火采用與本申請實(shí)施例中相同的條件，處理后進(jìn)行相關(guān)檢測，比較結(jié)果如下:
1、如圖1和2所示，在組織上，經(jīng)過本發(fā)明處理的工件充分細(xì)化了基體組織，保持了一定量的殘余奧氏體，同時(shí)得到彌散細(xì)化碳化物。
[0024]2、硬度值:如下表所示:
【權(quán)利要求】
1.一種提高Crl2MoV鋼強(qiáng)韌性的處理工藝，包括以下步驟:首先將工件經(jīng)球化退火預(yù)熱處理，然后在機(jī)械加工成型后再施以復(fù)合最終熱處理，其特征在于:所述球化退火預(yù)熱處理采用等溫球化退火，所述復(fù)合最終熱處理步驟為:等溫淬火、預(yù)加熱、深冷處理以及回火，所述等溫淬火是將工件加熱到1040~1060°C奧氏體化，然后轉(zhuǎn)移至280°C鹽浴保溫4~6h，油淬；所述預(yù)加熱是等溫淬火后，將工件加熱至120~160°C保溫一定時(shí)間，油冷卻至室溫；所述深冷處理是將經(jīng)過了預(yù)加熱處理后的工件從室溫緩慢冷卻到-150~-190°C，保溫20~24小時(shí)，然后緩慢升溫至室溫；最后在200°C~240°C回火3~6小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高Crl2MoV鋼強(qiáng)韌性的處理工藝，其特征在于:所述等溫球化退火的處理步驟是:將工件加熱到840~860°C并保溫I~2小時(shí)，然后隨爐降至730°C保溫2~3小時(shí)，爐冷至550°C，最后出爐空冷至室溫，所述等溫球化退火是在鹽浴爐或真空爐或有保護(hù)措施的加熱爐中進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高Crl2MoV鋼強(qiáng)韌性的處理工藝，其特征在于:所述等溫淬火是將工件加熱到1040~1060°C奧氏體化，并保溫20min-60min，然后轉(zhuǎn)移至280°C鹽浴保溫4~6h，油淬，所述等溫淬火是在鹽浴爐或真空爐或有保護(hù)措施的加熱爐中進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高Crl2MoV鋼強(qiáng)韌性的處理工藝，其特征在于:所述預(yù)加熱是等溫淬火后，將工件加熱至120~160°C保溫1.5~2.5小時(shí)，油冷卻至室溫。
5.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的提高Crl2MoV鋼強(qiáng)韌性的處理工藝，其特征在于:所述深冷處理采用液氮作為深冷介質(zhì)，深冷方式為氣體法，使工件與液氮不接觸。
【文檔編號(hào)】C21D1/20GK104017965SQ201410284074
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】錢梁, 朱進(jìn)華, 何世元, 羊彥倫, 秦寶林, 吳玉川, 劉海英, 康海軍, 董立新, 孫滿平, 王屹, 周友龍 申請人:南車眉山車輛有限公司