[发明专利]一种CrWMn模具钢的真空热处理工艺

说明书

本发明涉及热处理工艺技术领域，特别涉及一种CrWMn模具钢的真空热处理工艺，在CrWMn钢现有热处理工艺即普通退火、淬火、低温回火的基础上，对预备退火热处理、淬火温度、淬火使用设备和冷却方式、回火工艺过程等进行改进，并增加了回火次数，使用真空气淬炉、氮气冷却处理，使经过本发明处理后，提高模具的尺寸稳定性，改善CrWMn钢的组织状态分布，提高其力学性能，硬度达到HRc61以上。特别是避免了热处理变形和后续加工过程中造成的开裂问题。同时，CrWMn钢模具的耐磨性和使用寿命、耐疲劳性得到大幅度提高，耐磨性可以提高15％，耐疲劳性提高20％，使用寿命提高30％。

技术领域

本发明涉及热处理工艺技术领域，特别涉及一种CrWMn模具钢的 真空热处理工艺。

背景技术

目前，CrWMn钢的热处理工艺一般采用常规退火、等温球化退 火、循环球化退火、固溶+循环球化退火等预备热处理工序。淬火温 度一般采790℃淬火油冷、830℃淬火油冷、870℃淬火油冷、900℃ 淬火油冷,一般常用830℃淬火油冷处理,回火温度一般采用180-200℃ 回火一次回火工艺。

但经常规热处理后此钢易形成网状碳化物，而且不规则，存在尖 角等情况。在模具的受力部位极易形成开裂和剥落。特别是在后续的 加工过程中极易形成开裂等问题。模具的耐磨性和使用寿命、耐疲劳 性都表现很差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种CrWMn模具钢的真空热 处理工艺，解决了CrWMn钢经现有技术创新的真空热处理工艺后，改 善CrWMn模具钢的组织，使碳化物呈细小颗粒状析出且弥散程度高的 技术问题。提高其强度和韧性，以获得较好的综合性能，提高模具的 耐磨性和使用寿命、耐疲劳性，避免淬火回火后的精加工时出现开裂 问题。

具体技术方案如下：

一种CrWMn模具钢的真空热处理工艺，具体包括如下步骤：

(1)退火热处理

在真空炉10^-6真空状态下，将工件以100℃/小时速度将CrWMn 钢加热至920～1000℃，保温时间为(有效厚度mm/30～35mm)小时， 炉冷到790～850出炉空冷，保温1～2小时，炉冷650～690℃炉冷至一 定温度出炉空冷；

(2)淬火温度

在真空炉10^-6真空状态下，将工件以100℃/小时速度将CrWMn 钢加热至720～750℃，保温时间为(有效厚度mm/30～35mm)小时，继 续升温加热至830～850℃，保温1小时，在真空状态下4～9Par压力 氮气冷却，工件冷却至室温；

(3)深冷处理

将CrWMn钢冷却至-50～-120℃，保温时间为(有效厚度 mm/30～40mm)小时，且不小于2.5h，出炉后空冷至室温；

(4)回火处理

在真空炉10^-6真空状态下，以70℃/小时的速度将CrWMn钢加热 至150～160℃，保温时间为(有效厚度mm/35～40mm)小时，再以70℃ /小时的速度将CrWMn钢加热至180～200℃，保温2～3小时，炉冷到 150～160℃出炉保温2～3小时1.5Par冷却至室温。

与现有技术相比,本发明具有如下有益技术效果：

包括预备退火热处理、淬火温度、淬火使用设备和冷却方式、回 火工艺过程等进行改进，并增加了回火次数，使用真空气淬炉、氮气 冷却处理。