[发明专利]热作模具强韧化处理

说明书

本发明是一种为提高3Cr₂W₈V钢热作模具使用性能，从而提高其使用寿命而进行的模具型腔局部高温快速渗碳淬火，高温回火的热处理方法。

以往3Cr₂W₈V钢热挤压冲压模，热锻模等热作模具的热处理方法都采用1050℃至1100℃加热油冷淬火，回火温度为500℃至600℃这种常规热处理的模具，表面硬度、强度较低，红硬性很差，抗热疲劳性及耐磨性也不好，模具的断裂韧性也很低，在使用中往往早期开裂成型腔堆塌，使用寿命较低。

本发明的目的是提高3Cr₂W₈V钢热作模具的各种性能，从而提高其使用寿命。

为达到上述目的，本发明采用模具型腔局部高温快速渗碳，高温淬火，高温回火的热处理方法。具体方法如下：

在上模〔1〕（见附图）及下模〔2〕扣压在一起的型腔内填充满渗剂〔3〕，型腔外分模面上填充一层厚1至3毫米石英粉〔4〕。借助上模的重力，压紧石英粉，可对型腔起到密封效果。

将扣压在一起的上下模沉入盐浴炉，或装入其它加热炉中加热，但在空气炉中加热时，模具表面还需涂保护剂。

加热温度为1180℃至1220℃。当模具表面到达加热温度后，保温20至40分钟。然后出炉预冷至1000℃至1050℃时油冷淬火，油冷时，上下模分开，分别在油中快速冷却淬火。

回火温度采用660℃至700℃两次回火，每次回火3小时。

渗剂〔3〕的配比为，碳粉含量70%至95%（重量），尿素5%至30%，各组分总和为100%。

采用上述方法处理后的模具，其表面硬度可提高到HR_c55以上，表面强度，红硬性，抗热疲劳性，耐磨性等都有较大提高。断裂韧性也因淬火加热温度的提高，消除了偏析及带状组织而得到较大幅度提高，从而消除了模具在使用中的早期开裂或过早堆塌，使其使用寿命提高2至3倍。

这种快速高温渗碳所用时间大大少于常规渗碳，但由于渗碳温度高，在短时间内渗层可达到1毫米左右。从而提高了工效节约了电能。并且这种方法所用的只是普通的加热炉，易于推广。很适用于我国各大厂矿及乡镇企业。