油壓機5CrMnMo上模雙液淬火回火局部強化熱處理工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及油壓機上模熱處理技術領域，特別是涉及一種油壓機5CrMnMo上模雙 液淬火回火局部強化熱處理工藝。
【背景技術】
[0002] 油壓機在對加熱的原料進行鍛造過程中，上模需要經受高溫、高負載、熱疲勞等多 種載荷的考驗，鍛后經正火回火或退火的上模，不具備紅硬性和較好的抗熱疲勞能力，導致 上模更換頻繁，降低了生產效率，提高了生產成本。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的就是針對上述存在的缺陷而提供一種油壓機5CrMnMo上模雙液淬 火回火局部強化熱處理工藝。本發明是利用熱作模具鋼5CrMnMo制作的上模鍛坯，先進行 正火回火處理，以消除鍛造應力，細化晶粒，將鍛坯的內部組織正常化，為后續淬火做好準 備。粗車后的上模，工作部位加工至成品尺寸，以最大程度減小淬火前工件截面和重量，與 油壓機連接部位留出余量。然后進行雙液淬火，兩次回火，充分消除工件內部應力，讓上模 的工作部位獲得較高強度、紅硬性和抗熱疲勞性能，與油壓機連接部位獲得良好的塑性和 任性，較高的強度。
[0004] 本發明的一種油壓機5CrMnMo上模雙液淬火回火局部強化熱處理工藝技術方案 為，包括以下步驟： (1) 對鍛造上模毛坯進行正火回火處理； (2) 對粗加工后的上模進行表面防護，利用石棉氈堵塞吊裝孔； (3) 將防護好的上模裝爐進行加熱至奧氏體化溫度，并進行保溫； (4) 保溫結束后，對上模實施雙液淬火，然后及時回火。
[0005] 步驟（1)具體為，正火奧氏體化溫度為880°C，并保溫15h，然后空冷至320°C左右 保溫8h，接著升溫至680°C進行回火，并保溫18h，爐冷至50(TC空冷。
[0006] 步驟（2)中，采用的防護措施為：在工件表面均勻涂抹一層水玻璃，lOmin后再在 水玻璃涂層上均勻涂抹一層石墨粉油。所述的石墨粉油為石墨粉與機油按照重量1:1調和 的產物。
[0007] 步驟（3)中，所述奧氏體化溫度為850°C，并保溫10h。
[0008] 步驟（4)所述雙液淬火是指，先將上模整體水冷和工作部位的局部水冷，然后轉移 至有機淬火液進行整體冷卻和工作部位的局部淬火冷卻；并在上模表面溫度約260°C左右 時入爐進行回火。
[0009] 雙液淬火具體為： ① 預冷至760 ± 10 °C入水，整體水冷5分鐘，空冷50秒鐘； ② 局部冷卻：水冷4分鐘，空冷1. 5分鐘； ③ 轉移至淬火液，整體冷6分鐘，空冷1. 5分鐘； ④局部冷卻：在淬火液中冷卻5分鐘，空冷2分鐘；淬火液中冷卻5分鐘，空冷2. 5分 鐘；淬火液中冷卻5分鐘，空冷2. 5分鐘；淬火液中冷卻4分鐘，空冷3分鐘；淬火液中冷卻 3分鐘，空冷至表面260 °C。
[0010] 步驟（4)所述回火是指，將雙液淬火后的上模先在300°C保溫3. 0h，然后以 < 80°C /h的加熱速度緩慢升溫至500°C保溫12. 0h，保溫結束后出爐空冷；第二次回火是 待第一次回火的上模空冷至室溫以后，再裝爐以< 80°C /h的加熱速度緩慢升溫至480°C保 溫10. 0h，保溫結束后隨爐緩冷至300°C左右出爐空冷。
[0011] 本發明的有益效果為：油壓機上模采用熱作模具鋼5CrMnMo鋼，經鍛后正火回火 (如說明書附圖圖1)、加工之后雙液淬火兩次回火局部強化熱處理工藝(如說明書附圖圖 2)，與工件直接接觸的工作部分，可以在淬火后獲得馬氏體組織，獲得高硬度和高強度，與 油壓機安裝的連接部位采用較低冷卻速度，然后經過兩次回火處理，確保上模內部應力獲 得充分釋放，燕尾部獲得一定的強度和較好的塑韌性，下部獲得比較好的紅硬性、熱強性和 抗熱疲勞性能，從而提高上模的使用壽命，降低生產成本，提高生產效率。
[0012] 經雙液淬火兩次回火的5CrMnMo上模鍛造工件2000噸以后，工作面無變形、無磨 損。大大提高了上模的使用壽命，提高了生產效率，降低了生產成本。
[0013]
【附圖說明】： 圖1所示為5CrMnMo上模正火回火工藝曲線； 圖2所示為5CrMnMo上模雙液淬火回火工藝曲線； 圖3所示為5CrMnMo上模成品硬度檢測部位1、2、3、4示意圖。
[0014]
【具體實施方式】： 為了更好地理解本發明，下面用具體實例來詳細說明本發明的技術方案，但是本發明 并不局限于此。
[0015] 實施例1 3150T油壓機5CrMnMo上模雙液淬火回火局部強化處理 (1) 將鍛造5CrMnMo上模毛坯裝爐以< 80°C /h緩慢加熱至650°C，保溫2. 0h，然后按 功率快速升溫至880°C，并保溫15h，然后空冷至320°C左右保溫8h，接著升溫至680°C進行 回火，并保溫18h，爐冷至500°C空冷，完成正火回火處理； (2) 對上模進行粗加工，工作部位按照成品尺寸加工，與油壓機連接部位留10mm余量。 淬火前對上模表面實施防護：在工件表面均勻涂抹一層水玻璃，l〇min后再在水玻璃涂層 上均勻涂抹一層石墨粉油，并利用石棉氈堵塞吊裝孔； (3) 將防護好的上模裝爐進行加熱至奧氏體化溫度850°C，并保溫10h。
[0016] (4)出爐后先將上模整體水冷和工作部位的局部水冷，然后轉移至有機淬火液進 行整體冷卻和工作部位的局部淬火冷卻；并在上模表面溫度約260°C左右時入爐進行回 火。
[0017] 具體為： ① 預冷至760 ± 10 °C入水，整體水冷5分鐘，空冷50秒鐘； ② 局部冷卻：水冷4分鐘，空冷1. 5分鐘； ③ 轉移至淬火液，整體冷6分鐘，空冷1. 5分鐘； ④ 局部冷卻：在淬火液中冷卻5分鐘，空冷2分鐘；淬火液中冷卻5分鐘，空冷2. 5分 鐘；淬火液中冷卻5分鐘，空冷2. 5分鐘；淬火液中冷卻4分鐘，空冷3分鐘；淬火液中冷卻 3分鐘，空冷至表面260 °C。
[0018] 整個冷卻過程均按圖2所示時間實施水空交替冷卻，以減小淬火應力，防止上模 開裂； (5)冷卻結束后，待上模表面溫度約260°C時，入爐回火：300°C保溫3.0h，然后以 < 80°C /h的加熱速度緩慢升溫至500°C保溫12. 0h，保溫結束后出爐空冷；第二次回火是 待第一次回火的上模空冷至室溫以后，再裝爐以< 80°C /h的加熱速度緩慢升溫至480°C保 溫10. 0h，保溫結束后隨爐緩冷至300°C出爐空冷。
[0019] 經雙液淬火局部強化熱處理的上模，按照圖3所示部位1、2、3、4,進行成品狀態下 的硬度檢測，其結果如表1所示。該上模投入使用后，鍛造工件2000噸以后，工作面無變形、 無磨損。大大提高了上模的使用壽命，提高了生產效率，降低了生產成本。
[0020] 表1成品5CrMnMo上模表面硬度檢測部位及結果
【主權項】
1. 一種油壓機5CrMnMo上模雙液淬火回火局部強化熱處理工藝，其特征在于，包括以 下步驟： (1) 對鍛造上模毛坯進行正火回火處理； (2) 對粗加工后的上模進行表面防護，利用石棉氈堵塞吊裝孔； (3) 將防護好的上模裝爐進行加熱至奧氏體化溫度，并進行保溫； (4) 保溫結束后，對上模實施雙液淬火，然后及時回火。2. 根據權利要求1所述的油壓機5CrMnMo上模雙液淬火回火局部強化熱處理工藝，其 特征在于，步驟（1)具體為，正火奧氏體化溫度為880°C，并保溫15h，然后空冷至320°C保溫 8h，接著升溫至680°C進行回火，并保溫18h，爐冷至500°C空冷。3. 根據權利要求1所述的油壓機5CrMnMo上模雙液淬火回火局部強化熱處理工藝，其 特征在于，步驟（2)中，采用的防護措施為：在工件表面均勻涂抹一層水玻璃，IOmin后再在 水玻璃涂層上均勻涂抹一層石墨粉油。4. 根據權利要求3所述的油壓機5CrMnMo上模雙液淬火回火局部強化熱處理工藝，其 特征在于，所述的石墨粉油為石墨粉與機油按照重量1:1調和的產物。5. 根據權利要求1所述的油壓機5CrMnMo上模雙液淬火回火局部強化熱處理工藝，其 特征在于，步驟（3)中，所述奧氏體化溫度為850°C，并保溫IOh。6. 根據權利要求1所述的油壓機5CrMnMo上模雙液淬火回火局部強化熱處理工藝，其 特征在于，步驟（4)所述雙液淬火是指，先將上模整體水冷和工作部位的局部水冷，然后轉 移至有機淬火液進行整體冷卻和工作部位的局部淬火冷卻；并在上模表面溫度約260°C時 入爐進行回火。7. 根據權利要求6所述的油壓機5CrMnMo上模雙液淬火回火局部強化熱處理工藝，其 特征在于，雙液淬火具體為： ① 預冷至760 ± KTC入水，整體水冷5分鐘，空冷50秒鐘； ② 局部冷卻：水冷4分鐘，空冷1. 5分鐘； ③ 轉移至淬火液，整體冷6分鐘，空冷1. 5分鐘； ④ 局部冷卻：在淬火液中冷卻5分鐘，空冷2分鐘；淬火液中冷卻5分鐘，空冷2. 5分 鐘；淬火液中冷卻5分鐘，空冷2. 5分鐘；淬火液中冷卻4分鐘，空冷3分鐘；淬火液中冷卻 3分鐘，空冷至表面260 °C。8. 根據權利要求1所述的油壓機5CrMnMo上模雙液淬火回火局部強化熱處理工藝， 其特征在于，步驟（4)所述回火是指，將雙液淬火后的上模先在300°C保溫3. 0h，然后以 < 80°C /h的加熱速度緩慢升溫至500°C保溫12. 0h，保溫結束后出爐空冷；第二次回火是 待第一次回火的上模空冷至室溫以后，再裝爐以< 80°C /h的加熱速度緩慢升溫至480°C保 溫10. 0h，保溫結束后隨爐緩冷至300°C出爐空冷。
【專利摘要】本發明提供一種油壓機5CrMnMo上模雙液淬火回火局部強化熱處理工藝。上模經鍛后正火回火處理、粗加工之后進行雙液淬火回火處理，與油壓機連接部位可以獲得良好的塑性和韌性，較高的強度，工作面可以獲得比較好的紅硬性、熱強性和抗熱疲勞性能。
【IPC分類】C21D1/28, C21D1/18
【公開號】CN105132637
【申請號】CN201510664923
【發明人】尚賀軍, 鄭偉, 趙麗美, 王聰, 郭盛琦
【申請人】山東伊萊特重工有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年10月16日