[发明专利]大型预硬型塑料模具钢模块组织控制方法

摘要

本发明涉及一种用于塑料制品制造的大型预硬型模具钢模块组织控制方法，属合金钢热处理金相组织结构控制技术领域。本发明针对多种中碳铬锰钼或含有少量铜、镍、铝、硼等元素制成的大型预硬型塑料模具钢，在其钢锭锻造成模块后根据钢材的相变特性进行控制冷却，然后在低温炉中保温，使模块中的奥氏体发生充分转变；将模块以适当速度再次加热完全奥氏体化后进行控制冷却；当模块表面降至350～200℃后缓冷，从而获得贝氏体或者贝氏体加马氏体的混合组织，晶粒大小5~8级。最后在300～600℃温度范围内进行回火，调整硬度至28～38HRC范围内，截面硬度差小于±2HRC。

主权项

一种大型预硬型塑料模具钢模块组织控制方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：(1)将塑料模具钢钢锭入炉加热，加热温度1180～1250℃，保温时间控制在1.5-2.2D小时(D＝截面厚度mm/100mm)；模块截面越厚、越宽，系数取上限；保温结束后在1150～900℃温度范围内，采用两镦两拔工艺锻造成模块；(2)锻造完毕，模块置于垫块上控制冷却，在设定的温控点为准，其冷却速度控制在30～80℃/h，锻后使大模块以较快冷速冷却，以抑制奥氏体晶粒长大，并避开高温铁素体和珠光体析出；当温控点温度降至380～330℃后控制冷速在20～50℃/h下冷却。温控点温度降至300～250℃后，将模块装入温度为250～350℃的加热炉内，保温时间0.3～0.6D小时，以减小模块心部和表面温度差，减缓组织应力，确保心部奥氏体完全转变；(3)保温结束后进行升温，在模块表面温控点温度达到750℃之前，采用较慢加热速度，在40～70℃/h之间，以减缓热应力；根据塑料模具钢加热速度与晶粒大小的关系，在750℃～奥氏体化温度之间采用较快速度80～150℃/h进行加热，控制奥氏体晶粒的长大；奥氏体化温度一般在820℃～920℃之间.保温时间1.5～2.5D小时；(4)保温结束后取出模块控制冷却，表面温控点冷却速度控制在40～100℃/h，温度降至380～330℃后控制冷速在20～50℃/h，直至表面温控点温度降至250～200℃，然后缓冷；从而获得贝氏体和马氏体组织；(5)根据钢材特性和目标硬度进行模块最终回火处理，温度控制在300～600℃之间，回火时间2～4D，晶粒大小5～8级，回火后硬度范围在28～38HRC，截面硬度差小于±2HRC。