[发明专利]防止冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理方法，尤其是一种防止Cr12型冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺。 

背景技术

Cr12型冷作模具钢是传统的冷作模具钢，其成份为：C：2.0%~2.3%；Si≤0.40%；Mn≤0.40%；Cr：11.50%~13.00%；Ni≤0.25%；Cu≤0.25%，余量为Fe。在用作冷作模具时，硬度要求为58~62HRC。随着模具加工精度的提高，需要采用现代加工工艺电火花线切割加工形状。传统的“高淬高回”和“低淬低回”的热处理工艺不能满足需要，在热处理之后的线切割工序中模具开裂比例高。传统的热处理工艺为：980~1020℃淬火+180~200℃回火处理；或者，1080~1120℃淬火+500~520℃回火处理。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种防止Cr12型冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺，提高了模具制造的精度。 

按照本发明提供的技术方案，所述防止冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺，特征是，包括以下工艺步骤： 

（1）将模具钢在电阻炉、盐浴炉或真空炉中加热至820~850℃进行第一阶段热处理，盐浴炉中的加热时间为：模具钢长度（mm）×0.5~0.6分钟，电阻炉或真空炉中的加热时间为：模具钢长度（mm）×1~1.2分钟，真空炉中的真空度为10~20Pa；再将模具钢在电阻炉、盐浴炉或真空炉中加热至1020~1050℃进行第二阶段热处理，盐浴炉中的加热时间为：模具钢长度（mm）×0.4~0.6分钟，电阻炉或真空炉中的加热时间为：模具钢长度（mm）×1.2~1.5分钟，真空炉中的真空度为10~20Pa；

（2）淬火冷却：将模具钢在160~180℃的淬火硝盐炉中进行冷却，冷却时间为1.5~2.5小时，然后模具钢出硝盐炉后在空气中自然冷却至100~120℃，冷却时间为1.5~2.5小时；

（3）回火处理：将淬火冷却后的模具钢在170~180℃进行回火处理，回火保温时间为3~4小时，回火处理后将模具钢在空气中自然冷却至室温；

（4）将经回火处理的模具钢在480~520℃进行处理，保温时间为4~6小时，然后将模具钢在空气中自然冷却至室温；

（5）重复步骤（4）的操作2~3次，即完成所述模具钢的热处理过程。

步骤（2）的淬火冷却也可以采用以下操作代替：将模具钢在50~80℃的淬火油中冷却至160~180℃，冷却时间为：模具钢长度（mm）×0.1~0.2分钟；然后将模具钢在空气中自然冷却至100~120℃，冷却时间为1.5~2.5小时。 

本发明解决了我国生产企业中长期存在的Cr12型冷作模具钢热处理与线切割工艺之间的技术难题，通过热处理工艺提高了模具制造的精度。 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。 

实施例一：一种防止Cr12型冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺，包括以下工艺步骤： 

（1）将模具钢（尺寸为300mm×130 mm×80mm）在真空炉中加热至820℃进行第一阶段热处理，加热时间为90分钟，真空炉中的真空度为10Pa；再将模具钢在真空炉中加热至1020℃进行第二阶段热处理，加热时间为120分钟，真空炉中的真空度为10Pa；

（2）淬火冷却：将模具钢在50℃的淬火油中冷却至160℃，冷却时间为8分钟；然后将模具钢在空气中自然冷却至100℃，冷却时间为1.5小时；

（3）回火处理：将淬火冷却后的模具钢在170℃进行回火处理，回火保温时间为3小时，回火处理后将模具钢在空气中自然冷却至室温；

（4）将经回火处理的模具钢在480℃进行处理，保温时间为4小时，然后将模具钢在空气中自然冷却至室温；

（5）重复步骤（4）的操作2次，即完成所述模具钢的热处理过程，该模具钢经热处理之后模具钢的硬度为59HRC，线切割没有开裂。

实施例二：一种防止Cr12型冷作模具钢线切割开裂的热处理工艺，包括以下工艺步骤： 

（1）将模具钢（尺寸为×50mm）在盐浴炉中加热至850℃进行第一阶段热处理，加热时间为30分钟；再将模具钢在盐浴炉加热至1050℃进行第二阶段热处理，加热时间为30分钟；

（2）淬火冷却：将模具钢在180℃的淬火硝盐炉中进行冷却，冷却时间为2.5小时，然后模具钢出硝盐炉后在空气中自然冷却至120℃，冷却时间为2.5小时；