[发明专利]一种冷作工具钢精密零件的精准热处理淬火工艺

说明书

本发明主要是一种冷作工具钢精密零件的精准热处理淬火工艺，材料为瑞典进口高纯净度冷作工具钢ASSAB DF‑2，其主要合金成份为0.9%C 0.5%Cr 0.5%W 0.1%V，主要步骤及技术方案为：（1）将厚度相差小于5mm的工件放入淬火炉中分两次预热，第一次以小于75℃/小时的加热速度至100℃，第二次以小于115℃/小时的加热速度至150℃；（2）在淬火炉中分二级加热至淬火温度830℃并保温；（3）将工件出炉放入油槽中油淬；4）将工件分两次入回火炉T℃保温回火，出炉空冷至室温；（附图1）。是根据不同的工件厚度、不同的硬度要求，采取精准的热处理温度和时间工艺参数，以精确控制材料内部组织变化、碳化物的析出形态、晶粒生长，以消除残余奥氏体、析出超细微碳化物及保持晶粒细化、组织均匀，达到精确的零件硬度和在使用过程中不发生蠕变，保持尺寸稳定。

技术领域

本发明属于冷作工具钢材料热处理领域，具体涉及一种冷作工具钢精密零件的精准热处理淬火工艺。

背景技术

随着我国制造业的升级，一些精密设备对零部件的要求越来越苛刻，国产材料在某些性能方面不能满足其要求，只得采用相关先进的进口材料；ASSAB DF-2为瑞典牌号，其主要合金成份为0.9%C 0.5%Cr 0.5%W 0.1%V，其纯净度高、晶粒细化均匀，类似于美国AISIO1，常称为不变形油钢，常用淬火硬度HRC56－HRC62；此钢热处理后，具有不易变形之特点，适宜制造精密工具、精密仪器、精密测定工具，适宜制造铰刀、铣刀、滚筒、冷作拉线模，手鉴、螺丝攻、各种冲模等；

冷作工具钢材料导热性差，工件厚度、合金成份也对热处理工艺影响较大，导致热处理工艺复杂，如热处理不当不但难发挥其优良性能，质量也难以控制，为此，本发明人了申报了一种冷作工具钢精密零件的热处理淬火工艺专利（申请号2017112175231），取得了较好的效果；

半导体芯片精密塑封模中的模具上行位垫片和垃钉是采用ASSAB DF-2材料，在使用过程中因模具受力情况较复杂，有些模具工作零件需具备一些特殊的力学性能，对零件有精准的硬度要求和高的工作尺寸稳定性，若按标准的热处理工艺往往无法达到理想的工作性能要求，需通过热处理对硬度、韧性和耐磨性等基本特性作适当调整，以达到模具最佳工作状态，淬火温度和回火温度则是热处理的主要工艺参数，而零件的厚度不同，根据工件厚度用经验公式t＝αКН，估算热处理过程中的保温时间，不但难以精确可靠地控制其淬火硬度，也难以精确可靠地控制材料内部晶相组织变化，少量残余奥氏体受热不稳定性，导致零件在工作过程中产生蠕变，难以达到使用要求；这就需要根据不同的工件厚度、不同的硬度要求，采取精准的热处理温度和时间工艺参数，以精确控制材料内部组织变化、碳化物的析出、晶粒生长，以确保极少的残余奥氏体和残留应力。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，是针对用于精密塑封模中的精密零件，瑞典进口高纯净度冷作工具钢ASSAB DF-2材料，其主要合金成份为0.9%C 0.5%Cr0.5%W 0.1%V，提供一种冷作工具钢精密零件精准热处理淬火工艺，是根据不同的工件厚度、不同的硬度要求，采取精准的热处理温度和时间工艺参数，以精确控制材料内部组织变化、碳化物的析出形态、晶粒生长，以消除残余奥氏体、析出超细微碳化物及保持晶粒细化、组织均匀，达到精确的零件硬度和在使用过程中不发生蠕变，保持尺寸稳定、高耐磨性。

1、一种冷作工具钢精密零件的精准热处理淬火工艺，其特征在于，主要是通过下述步骤及技术方案得以解决：（1）将厚度相差小于5mm的工件放入淬火炉中分两次预热，第一次以小于75℃/小时的加热速度至100℃ ，第二次以小于115℃/小时的加热速度至150℃；（2）在淬火炉中分二级加热至淬火温度830℃并保温；（3）将工件出炉放入油槽中油淬；4）将工件分两次入回火炉T℃保温回火，出炉空冷至室温；（附图1）。