[发明专利]高速钢W18Cr4V压铸模热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及高速钢热处理工艺，尤其涉及高速钢W18Cr4V应用于压铸模具制作的热处理工艺。

背景技术

高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，又称高速工具钢或锋钢，其材料组织中含有大量高硬度的碳化物，具有高强度、高硬度及高耐磨性，优良的耐磨性和表面精度高的优点。但因其价格昂贵、热处理工艺复杂，在很长时间内，其应用范围仅限于刀具制造业，使用领域不够宽泛。

随着技术的发展，高速钢逐步进入模具制造领域。模具产品制作过程中，以机加工和热处理工序为主，其中，热处理因涉及工序面广，工艺环节多，占用总的加工时间长，热处理工艺周期约占整个产品的大半部分制作过程。由于热加工设备消耗大量电能，因此整件(套)产品的加工成本中热处理占据相当多的比例。为了既能保证设计精度，又能满足产品加工和使用要求，研究优化热处理工艺参数，应用工艺检测手段，缩短热处理加工周期，降低能耗，以期获得合适的机械经济精度。

高速钢W18Cr4V逐步应用于模具产品中，尤其是应用在压铸模，其工作寿命及强度，比工程钢型材料显著提高。

理论上，用高速钢W18Cr4V制作模具，通常采用以下工艺路线：

锻料→预处理→粗加工→半精加工→热处理(淬火1250℃～1300℃+回火550℃～570℃，三至四次)→精加工→成品

该工艺流程的热处理过程中一般要经过一次淬火和三至四次回火，淬火温度为1250℃～1300℃，回火温度为550℃～570℃，才能达到工艺要求。按照上述工艺路线，热处理所占用的时间约占整个加工周期的60％以上。这种热处理工艺方案能耗大、耗时长、生产效率低，制约了高速钢应用于压铸模具的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高速钢W18Cr4V压铸模热处理工艺，以缩短模具制作周期，降低加工能耗，提高加工效率。

为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：

高速钢W18Cr4V压铸模热处理工艺，该热处理工艺的流程包括：将高速钢W18Cr4V压铸模淬火一次，然后回火两次，淬火温度为1150℃，第一次回火温度为300℃～400℃，第二次回火温度为570℃。

优选的所述淬火用时1.5小时，第一次回火用时2小时，第二次回火用时1小时。

淬火电炉的加热功率为5KW，回火电炉的加热功率为2.5KW。

本发明的有益效果，由于采用了高速钢W18Cr4V制作压铸模过程中的热处理最佳经济优化工艺参数，可使模具硬度最高，表面粗糙度最低，且热处理时间为常规工艺的60％，淬火和回火温度比常规工艺使用的温度低，可降低电能消耗，节约电能35％以上。

附图说明

图1所示是高速钢W18Cr4V压铸模在不同温度下经淬火和两次回火处理后的硬度实测值；

图2所示是高速钢W18Cr4V压铸模在不同温度下经淬火和两次回火处理后的表面粗糙度实测值；

图3所示是等奥氏体曲线图；

图4所示是残余奥氏体对表面硬度的影响；

图5所示是高速钢W18Cr4V压铸模经不同温度淬火并经三次570℃回火处理后的硬度实测值；

图6所示是高速钢W18Cr4V压铸模经不同温度淬火并经三次570℃回火处理后的粗糙度实测值；

图7是高速钢W18Cr4V压铸模经本发明提出的新工艺处理后与现有理论工艺处理后的硬度实测值对比示意图；

图8是高速钢W18Cr4V压铸模经本发明提出的新工艺处理后与现有理论工艺处理后的粗糙度实测值对比示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明提出的高速钢W18Cr4V压铸模热处理工艺其流程包括：将高速钢W18Cr4V压铸模在1150℃淬火一次，用时1.5小时，然后回火两次，第一次回火温度为300℃～400℃，用时2小时，第二次回火温度为570℃，用时1小时。淬火电炉的加热功率为5KW，回火电炉的加热功率为2.5KW。

由于本发明采用了高速钢W18Cr4V制作压铸模过程中的热处理最佳经济优化工艺参数，可使模具硬度最高，表面粗糙度最低，且热处理时间为常规工艺的60％，淬火和回火温度比常规工艺使用的温度低，降低了电能消耗，节约电能35％以上。