[发明专利]一种大型压铸模具钢高韧性低变形率的热处理工艺

摘要

一种大型压铸模具钢高韧性低变形率的热处理工艺，属于热作模具钢热处理技术领域。工艺步骤：模具装炉准备，“温差控速+三级阶梯冷却”淬火，回火。适用于H13(4Cr5MoSiV1)、4Cr5Mo1V、4Cr5Mo2V等大型热作模具钢的高韧性低变形热处理工艺。模具淬火后，采用第一次回火高硬度化+两次高韧性化回火热处理工艺，出炉空冷，调整至目标硬度(44～46)HRC后，可实现模具变形率≤0.09％，并且模具钢可获得高强韧性，从而延长压铸模具使用寿命。

主权项

1.一种大型压铸模具钢高韧性低变形率的热处理工艺，其特征在于，工艺步骤及控制的技术参数如下：/n(1)模具装炉准备：/na)压铸模具型腔全面检查，采用石棉将型腔背面的冷却水孔堵上并塞实，采用厚度0.5～1mm，具有直径4～5mm通气孔的钢板遮盖，采用石棉将边缘有较大开口处包扎；/nb)对模具进行消除应力退火，加热温度600～650℃，保温时间2～2.5h，炉冷；/n(2)“温差控速+三级阶梯冷却”淬火/na)在模具的心部和边部区域安装用于温度检测的热电偶；/nb)慢速升温，以1.5～2℃/min的加热速度升炉温至500～600℃，当心部温度到达比设定炉温低5～10℃时，保温150～200分钟；/nc)以2℃/min的速度升炉温至800～850℃，当心部温度到达比设定炉温低5～10℃时，保温200～240分钟；/nd)之后40分钟内，将炉温升到模具钢的奥氏体化温度，当心部温度到达比设定奥氏体化温度低5～10℃时，保温30～35分钟；/ne)第一级冷却：采用随炉缓冷，等待模具表面温度降低至800～850℃；/nf)第二级冷却：在不低于7～8Bar的冷却压力下，控制冷速≥40℃/min，将模具表面温度淬到500～550℃，开始等温过程；/ng)当心部温度与表面温度差≤100℃时，结束等温过程；/nh)第三级冷却：控制冷速7～8℃/min，使炉温降低至200℃，出炉空冷。/n(3)回火/na)等待模具表面温度降低至50～60℃，立即回火；/nb)淬火后模具应至少回火三次，回火前炉温：100～200℃；第一次回火温度选择高于模具钢回火二次硬化峰值温度20～30℃，当心偶温度达到低于设定值5～10℃时，开始计时，回火时间按有效厚度30～40mm/h进行，出炉后采用风机加速冷却，模具表面温度降低至50～60℃；/nc)第二次回火至590～600℃，硬度逐渐降低，当心偶温度达到低于设定值5～10℃时，开始计时，回火时间按30～40mm/h进行，模具出炉后采用风机加速冷却，模具表面温度降低至50～60℃；/nd)检测模具表面回火硬度，根据目标硬度44～46HRC调整第三次回火温度580～600℃；/n大型压铸模具需增加第四次回火，回火温度同第三次回火温度，当心偶温度达到低于设定值5～10℃时，开始计时，回火时间按30～40mm/h进行，最后一次回火空冷出炉。/n