[发明专利]一种热作模具钢热处理方法

说明书

本发明提供了一种热作模具钢热处理方法，涉及热处理技术领域。本发明将热作模具钢进行淬火保护后，加热至淬火温度并保温；然后将保温后的热作模具钢进行淬火冷却，所述淬火冷却为多阶段冷却，包括依次进行的高温区冷却、中温区冷却、低温区冷却和出炉冷却并校正；最后将进行淬火冷却后的热作模具钢进行回火。本发明提供的热作模具钢热处理方法不仅能够提高模具的冲击韧性，保证模具的使用寿命和质量，还能够有效控制模具变形量，将变形量控制在模具底面对角线长度的0.1％以下，有效避免开裂风险，从而节省加工时间和材料成本，提供生产效率、缩短生产周期。

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，特别涉及一种热作模具钢热处理方法。

背景技术

中大型热压铸模的特点是：形状复杂，重量较大，热处理时的质量要求高，并且生产周期长，使用技术条件苛刻。我国目前的汽车行业制造业中，对铝合金压铸模中大型压铸件的需求量很大，广泛应用于发动机、变速箱和其它部件上面，对其质量要求也很高，尤其是各类高韧性、高精度压铸模具是我国汽车重工业制造行业发展的一个重要标志。

中大型热压铸模具的生产从设计、选材、加工、热处理、精加工、表面热处理到试模和生产，要经过很多道工序，每一道工序都影响模具的质量，稍有偏差就可能引起缺陷，生产的难度很大，而且需要一次成功，特别是热处理这一环节，如果发生开裂或者变形超差，就会导致整个模具报废，需要重新选材和加工，不仅会增加生产成本，还会影响生产周期，降低生产效率。因此，重视与加强中大型热压铸模具的热处理技术，提高产品质量，降低生产成本，缩短生产周期，对于促进汽车等重工行业、重型机械产品生产具有重要意义。

淬火热处理作为改变和提高材料性能的重要手段，在汽车、航空、运输、建筑及其它制造业领域中有着广泛而重要的应用。对于中大型模具，一般的淬火热处理工艺分为两种：一是加热至淬火温度，然后采用一定压力的气体快速冷却，但在快速冷却过程中往往造成模具变形过大甚至开裂；二是加热至淬火温度后采用较小的压力缓慢冷却，以避免开裂，但可能会使金相组织发生贝氏体甚至珠光体的转变，增加材料的脆性，影响使用寿命。随着压铸件产量的提高和应用领域的扩大，对压铸模具提出了越来越高的要求，目前应用的热处理工艺已经不能满足时代的发展脚步。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种热作模具钢热处理方法。本发明提供的热作模具钢热处理方法不仅能够提高模具的机械性能，还能够有效控制模具变形量，避免开裂风险。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种热作模具钢热处理方法，包括以下步骤：

(1)将热作模具钢进行淬火保护后，加热至淬火温度1020～1030℃并保温；

(2)将步骤(1)保温后的热作模具钢进行淬火冷却，所述淬火冷却为多阶段冷却，包括依次进行的高温区冷却、中温区冷却、低温区冷却和出炉冷却；

所述高温区冷却为从淬火温度冷却至600℃，冷却速度为7～10℃/min；

所述中温区冷却为从600℃冷却至400℃，冷却速度为3～5℃/min；

所述低温区冷却为从400℃冷却至250℃，冷却速度为4～7℃/min，且大于所述中温区冷却的冷却速度；

所述出炉冷却将经过所述低温区冷却的热作模具钢在大气中冷却至80～100℃；

(3)将步骤(2)进行淬火冷却后的热作模具钢进行回火。

优选地，所述淬火保护包括对热作模具钢进行的拐角部位保护、尖角处保护和孔径保护。

优选地，所述拐角部位保护的具体操作为：先用石棉塞住拐角部位的缝隙，再依次用石棉和铁皮对拐角部位进行整体覆盖。

优选地，所述尖角处保护的具体操作为：依次用石棉和铁皮对所述尖角处进行覆盖。