一種以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具制造工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具制造工藝。
【背景技術】
[0002]現代模具工業的發展，在很大程度上依賴于優質模具材料的研究開發，以及模具標準化、先進的設計與制造技術、專用的機床設備，而且生產技術管理也是很重要的環節。21世紀模具行業的基本特征，概括地說就是集成化、網絡化、智能化和柔性化。其奮斗目標是提高生產效率，改進產品質量，縮短模具設計及制造周期，提高模具使用壽命，降低生產成本，最大限度地提高市場應變能力，滿足用戶需要。這也是我國現代模具工業的主要發展方向。現代模具與傳統模具不同，它不僅形狀多樣，結構復雜，而且對材料和技術要求更高，使用傳統的模具制作方法難以適應，必須借助先進科學技術的發展，采用現代化制造技術，才能達到技術和質量要求，才能適應市場需要。
[0003]合金鋼Crl2MolVI模具承受著拉壓、彎曲、沖擊、疲勞、摩擦等多種機械力的作用，使模具零件發生脆斷、坍塌、磨損、咬合、啃傷、軟化等現象而失效。傳統的合金鋼Crl2MolVI模具在不具備高的變形抗力、斷裂抗力、耐磨損、抗疲勞、不咬合等能力。
[0004]合金鋼Crl2MolVI模具特點:
[0005]I)合金鋼Crl2MolVI模具含有較多的合金元素如Cr、N1、Mn、Mo等。
[0006]2)合金鋼Crl2MolVI模具合金元素降低鋼的馬氏體相變點。
[0007]3)合金鋼Crl2MolVI模具碳元素影響淬硬性的最主要元素，它對鋼的硬度、強度、耐磨性、都有影響。因此要特別重視碳化物尤其是合金碳化物的作用，控制碳化物的種類、形態和分布狀態。碳化物有直徑幾個μm的一次碳化物和直徑0.1 μπι以下的細微的二次碳化物。
[0008]合金鋼Crl2MolVI模具增強韌化的主要方法是經過淬火回火，在進行滲氮處理。合金鋼Crl2MolVI模具的淬火工藝參數如淬火的奧氏體化溫度或淬火溫度偏離常規的溫度范圍是常有的，有時是必要的。就是說零件的熱處理工藝過程必須結合生產實際情況。回火的工藝規范，則取決于模具零件的熱處理技術要求。
[0009]合金鋼Crl2MolVI模具經過淬火、回火和滲氮后，可獲得高的耐磨性、抗壓強度和熱穩定性。由于合金鋼Crl2MolVI模具含高碳高鉻，故含有大量碳化物。合金鋼Crl2MolVI模具熱處理欠佳時，易形成共晶碳化物偏析，促使淬火異常變形或脆化傾向。正常淬火狀態下，一般含10% -12%未溶碳化物；15% -20%殘留奧氏體。
【發明內容】
[0010]本發明的目的在于一種以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具制造工藝。
[0011 ] 為達此目的，本發明采用以下技術方案。
[0012]一種以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具制造工藝，包括合金鋼lCrl2MolVI模具制造熱處理和滲氮處理。合金鋼Crl2MolVI模具含合金元素量多，熱性差，而奧氏體化溫度又高，因此加熱過程宜緩慢，多采用預熱或階梯式升溫。為保護合金鋼Crl2MolVI模具的表面質量，采用控制真空爐先進加熱，1010°C油淬后，硬度最佳，為63HRC。以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具的熱處理，經過油淬火后，500_530°C回火后，硬度>60HRC。以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具的熱處理，在1100°C油淬火后，回火曲線出現二次硬化峰值。
[0013]經過油淬火回火后，在氮氣比例為50%情況下，需在510°C下進行滲氮氣處理。對合金鋼Crl2MolVI模具鹽浴處理后應及時清理。
【附圖說明】
[0014]圖1淬火溫度對合金鋼Crl2MolVI模具硬度影響，
[0015]圖2三種情況下回火溫度對Φ 30mm Crl2MolVI模具硬度影響，
[0016]圖3氣體滲氮對30mm合金鋼Crl2MolVI模具硬度影響。
【具體實施方式】
[0017]1、Φ 30mm以合金鋼Crl2MolVI為材料模具試樣在不同奧氏體化溫度下保溫30min油淬后的硬度變化，一組試樣經_80°C冷處理，另一組經_180°C深冷處理，如圖1和圖2所示。Φ30πιπι以合金鋼Crl2MolVI為材料模具試樣正常淬火溫度在1100°C左右可獲得最佳硬度，為63HRC。如果淬火后進行冷處理，則獲得最高硬度的淬火溫度要稍高一些。
[0018]2、Φ30πιπι以合金鋼Crl2MolVI為材料模具試樣淬火后，回火溫度均取510°C，2h，保持高硬度60HRC。以合金鋼Crl2MolVI為材料模具試樣，由于含有較多有殘留奧氏體，所以具有高硬度同時具有一定的韌性。如圖2所示，隨著回火溫度升高，硬度下降，并且在1100°C淬火后，回火曲線上出現二次硬化峰值。從圖可知，Φ30πιπι以合金鋼Crl2MolVI為材料模具試樣采用較低的950-1000°C淬火，獲得較高硬度的同時又可獲得較高的韌度。
[0019]3、Φ30?以合金鋼Crl2MolVI為材料模具試樣采用較高的1050°C淬火溫度和510°C回火2h，優點是殘留奧氏體在高溫回火時被分解了，模具在隨后的工作壓力下不會因殘留奧氏體轉變成馬氏體而造成不良后果。以合金鋼Crl2MolVI為材料模具高溫淬火提高了鋼的回火抗力，所以可把它作為沖擊韌度要求不高模具。
[0020]4、Φ30_合金鋼Crl2MolVI模具1050°C淬火，510°C回火2h后，在氮氣比例為
50%情況下，滲氮處理后粗糙度變化較小，氣體滲氮對硬度的影響如圖3所示。
【主權項】
1.一種以合金鋼Crl2MolVl為材料的模具制造工藝，其特征在于包括其熱處理和滲氮處理，所述熱處理，在于以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具在真空加熱，1010°C油淬后，硬度最佳，為63HRC。2.根據權利要求書I的工藝，所述的熱處理，其特征在于以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具油淬后，在180-200°C回火，硬度>60HRC。3.根據權利要求書I所述的工藝，以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具制造工藝的滲氮處理，其特征在于模具工件經過油淬火回火后，在氮氣比例為50%情況下，需在550°C下進行滲氮氣處理。
【專利摘要】本發明公開了一種以合金鋼Crl2MolVI為材料的模具制造工藝，包括熱處理和滲氮處理。其熱處理過程為在真空中加熱——油淬淬火+回火，最后進行滲氮處理，使得模具韌性增強、抗變形抗力和抗斷裂抗力都得到提高，增加了模具表面的耐磨損、而且抗疲勞、不咬合等能力都得到了改善，使用壽命也有所提高。在本發明中主要特征是硬度為63HRC達到最佳，并且油淬回火溫度1100℃以上回火曲線出現二次硬化峰值。
【IPC分類】C21D9/00, C21D6/00, C21D1/773, C21D1/18
【公開號】CN105586470
【申請號】CN201410572443
【發明人】張明
【申請人】無錫華冶鋼鐵有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月23日