[发明专利]冲棒模具材料热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，尤其是一种冲棒模具材料热处理方法。

背景技术

高铬冲棒模具材料的热处理是模具性能和寿命的关键。现阶段高铬冲棒模具材料是具有高的耐磨性、淬透性、微变形、高热稳定性、高抗弯强度,仅次于高速钢,是冲模、冷镦模等的重要材料,其消耗量在模具钢中居首位。该材料虽然强度、硬度高,耐磨性好,但其韧度较差,对热加工工艺和热处理工艺要求较高,处理工艺不当,很容易造成模具的过早失效。

由于Cr的大量存在,模具钢液结晶时析出的大量共晶碳化物，主要是硬度很高的铬铁复合碳化物(Fe,Cr)7C3极为稳定,常规热处理无法细化,即使经压延后,在较大规格钢材中,仍保留明显的带状或网状碳化物,碳化物分布不均匀,而带状或网状碳化物区是一个脆性区,其塑性、韧度差,不能承受大的冲击力,裂纹很容易在这里萌生与扩展,往往成为裂纹产生的主要原因。较大的碳化物周围常常有空洞、位错等缺陷汇聚,在交变负荷的作用下,这些缺陷进一步聚集和扩展便可萌生疲劳裂纹。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种冲棒模具材料热处理方法，它可以解决现有技术中高铬冲棒模具材料塑性、韧度差,不能承受大的冲击力的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：包括如下步骤：

A、预处理：将高铬冲棒模具坯料放置于真空热处理炉内，将该炉温升温并控制在820℃-860℃，保温3-6小时；然后降温至710℃-760℃，保温6-8h，最后将该真空热处理炉冷却至室温；

B、淬火热处理：将A步骤预处理后的高铬冲棒模具坯料放置于热处理炉内，将该炉温升温至1050℃-1100℃，保温20分钟，然后将所述高铬冲棒模具坯料投入水中淬火；

C、回火热处理：将B步骤淬火后的高铬冲棒模具坯料放置于热处理炉内，将该炉升温至150℃-220℃，保温1-3小时，然后将该炉冷却至室温。

上述技术方案中，更具体的方案还可以是：所述真空热处理炉的真空度为10^-6Pa。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、由于采用A步骤的预处理方式，可得到材料的退火奥氏体，提高材料塑性和韧度，C步骤的回火热处理方式可得到珠光体结构，可提高疲劳寿命。

2、本发明的三个步骤均无有毒的废水、废气和废渣排放，对环境无毒、无污染，符合环保要求；三个步骤可快速升温，节约热处理时间和能耗，降成本。

具体实施方式

以下结合具体实例对本发明作进一步详述：

实施例1：

本实施例的热处理方法步骤如下：

A、预处理：将高铬冲棒模具坯料放置于真空热处理炉内，该真空热处理炉的真空度为10^-6Pa，将该炉炉温升温并控制在850℃，保温3小时，然后降温至740℃，保温6小时，然后炉冷至室温；

B、淬火热处理：将A步骤预处理后的高铬冲棒模具坯料放置于热处理炉内，将该炉温升温至1050℃，保温20分钟，然后将所述高铬冲棒模具坯料投入水中淬火；

C、回火热处理：将B步骤淬火后的模具坯料放置于热处理炉内，将该炉升温至200℃，保温1小时，炉冷至室温。

实施例2：

A、预处理：将高铬冲棒模具坯料放置于真空热处理炉内，该真空热处理炉的真空度为10^-6Pa，将该炉炉温升温并控制在860℃，保温4小时，然后降温至710℃，保温7小时，然后炉冷至室温；

B、淬火热处理：将A步骤预处理后的高铬冲棒模具坯料放置于热处理炉内，将该炉温升温至1080℃，保温20分钟，然后将所述高铬冲棒模具坯料投入水中淬火；

C、回火热处理：将B步骤淬火后的模具坯料放置于热处理炉内，将该炉升温至220℃，保温2小时，炉冷至室温。

实施例3：

A、预处理：将高铬冲棒模具坯料放置于真空热处理炉内，该真空热处理炉的真空度为10^-6Pa，将该炉炉温升温并控制在820℃，保温6小时，然后降温至720℃，保温8小时，然后炉冷至室温；

B、淬火热处理：将A步骤预处理后的高铬冲棒模具坯料放置于热处理炉内，将该炉温升温至1100℃，保温20分钟，然后将所述高铬冲棒模具坯料投入水中淬火；

C、回火热处理：将B步骤淬火后的模具坯料放置于热处理炉内，将该炉升温至150℃，保温3小时，炉冷至室温。

本发明通过对高铬模具材料热处理工艺的改进，获得了高质量的冲棒材料，非常适合应用于汽车冲模具的加工。