[发明专利]一种提高Cr12MoV钢综合性能的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于热处理工艺技术领域，特别涉及一种提高Cr12MoV钢综合性能的热处理工艺。

背景技术

模具是工业发展的基础，是工业制造中不可缺少的成型工具。随着模具工业的迅速发展，对模具钢的数量、质量、品种、规格和性能各方面提出了更高的要求。Cr12MoV钢是国内外应用最广泛的冷作模具钢之一，冷成型模具在现代工业应用中占有十分重要的地位，主要用于冷态下进行工件压制、冷拉、冲压成型等的模具。Cr12MoV钢虽然强度、硬度较高，耐磨性好，但其韧度较差，对热加工工艺和热处理工艺的要求较高，处理工艺不当，很容易造成模具的过早失效。

我国冲压模具生产中，其传统工艺流程为：下料-退火处理-机械加工-最终热处理-精加工，其中最终热处理是为了使模具获得较好的使用性能，传统最终热处理工艺是淬火加低温回火。淬火过程中，钢被加热到奥氏体化温度以上并保温，然后被快速冷却到室温。然而，高碳钢高温加热直接淬火形成的高碳马氏体非常容易产生显微裂纹，而且这种显微裂纹即使重新淬火也不能完全消除，导致钢的强韧性降低。对于冷冲压模具一般要求模具热处理后有尽可能高的硬度和足够的冲击韧性，因此选取适当的温度淬火会使热处理后的钢保留所需的高温组织和细小晶粒，以使回火后的组织能获得较好的综合性能，从而保证模具具有较高的质量和较长的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种提高Cr12MoV钢综合性能的热处理工艺，以解决现有技术中Cr12MoV钢热处理工艺不合理以及该钢在热处理后其综合性能不理想的技术问题。

本发明的目的可以通过采用以下技术方案来实现：

一种提高Cr12MoV钢综合性能的热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）淬火阶段：将所述Cr12MoV钢加热到奥氏体化温度1025℃，并保温0.2~1h，出炉空冷至室温；

（2）回火阶段：将淬火后的Cr12MoV钢重新加热至490~510℃，保温时间为0.2-4h，出炉空冷至室温。

进一步的，在淬火阶段，Cr12MoV钢的保温时间为0.5h。

进一步的，在回火阶段，Cr12MoV钢的保温时间为3h。

进一步的，在淬火阶段，空冷时间不少于4h。

进一步的，所述Cr12MoV钢的化学成分按重量百分比计如下：C：1.45～1.70、Si：≤0.40、Mn：≤0.40、S：≤0.030、P：≤0.030、Cr：11.00～12.50、Ni：≤0.25、Cu：≤0.30、V：0.15～0.30、Mo：0.40～0.60，其余为Fe。

本发明的优点和有益效果在于：

采用本发明中的上述热处理条件对Cr12MoV钢进行热处理，由于Cr12MoV钢在淬火冷却（空冷）过程中的冷却速率较慢且冷却时间较长，促使基体析出了一定数量的合金碳化物，其主要组织为Mo2C。合金碳化物溶于奥氏体组织后经高温回火后，重构成弥散分布的二次碳化物析出，大量二次碳化物的弥散分布不仅强化了基体，而且对耐磨性能具有一定的贡献，同时合金碳化物的弥散分布也提高了韧性。其次，本发明在淬火阶段采用空冷，区别于传统淬火回火的热处理工艺方法，避免了高碳钢因高温加热直接淬火过程微观裂纹的产生，同时在一定程度上减少了热应力，使工件变形、开裂倾向减小，整体提高了工件综合使用性能的要求。

具体实施方式

下面结合实施例对，对本发明的具体实施方式作进一步描述。下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

一种提高Cr12MoV钢综合性能的热处理工艺，包括以下步骤：

（1）淬火阶段：将所述Cr12MoV钢加热到奥氏体化温度1025℃，并保温0.2~1h，出炉空冷至室温；

（2）回火阶段：将淬火后的Cr12MoV钢重新加热至490~510℃，保温时间为0.2-4h，出炉空冷至室温。

本实施例中，优选地，在淬火阶段，Cr12MoV钢的保温时间为0.5h。

优选地，在回火阶段，Cr12MoV钢的保温时间为3h。

优选地，在淬火阶段，空冷时间不少于4h。

下面将结合实施例1-4对Cr12MoV钢经热处理后的变形量、硬度、残余应力等做进一步详细的说明。