[发明专利]一种H13钢真空淬火冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理工艺，尤其涉及一种H13钢的淬火热处理工艺。

背景技术

真空热处理具有无氧化、无脱碳、表面光亮，变形小和无污染等一系列突出优点，在精密机械、工模具领域应用非常广泛。H13钢是目前使用非常广泛的热作模具钢，多用于制作压铸模。压铸模由于型腔形状复杂、尺寸较大、对模具性能要求高，而且模具总是在型腔形状接近完成或接近设计公差的情况下进行热处理，因而采取有效的热处理技术既保证模具的热处理质量又能控制其变形就显得尤为重要。目前有些热处理同行采用分级淬火的工艺来控制模具变形，但效果不是很好。在真空淬火的过程中，淬火冷却对模具的变形影响非常大，为了使压铸模具的变形基本可控，提升我国真空热处理技术水平并向零畸变方向努力，我们进行H13钢真空淬火冷却方法的研究工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种H13钢的淬火热处理工艺，通过控制淬火冷却工艺，减少H13模具工件的变形。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种H13钢真空淬火冷却方法，包括预热、升温、保温、炉冷、出炉，所述的炉冷为充氮气快速冷却，采用风机冷却，其中在所述的充氮气快速冷却过程中当炉膛温度冷却至温度65-75℃时，调节所述风机的转速至1200转/分；当炉膛温度降至50℃时，将所述风机转速调为600转/分；当热处理工件（模具）表面温度冷却至50℃时出炉。

优选的，是其中当炉膛温度冷却至温度70℃时，调节所述风机的转速至1200转/分。

淬火冷却是控制热处理工件变形的关键步骤，因而我们在淬火冷却时采用分段淬火工艺，即在炉膛温度冷却至温度65-75℃时（此时通常工件心部温度700-800℃，工件表面200-300℃），调节风机的转速，降低冷却速度，这个步骤使得工件内外温差减少，从而减少热应力和相变应力，以达到减少变形的目的。随后当炉膛温度降至50℃时，再次调节风机的转速，此时工件心部的温度已经达到马氏体转变温度以下，完成马氏体转变。

我们采用调节风机的转速来控制淬火的速度，在常规生产条件下易于控制、掌握。而其中风速调节时机和强度的把握是本发明的关键所在。

应用本发明的热处理工艺处理的模具（830mm×720mm×300mm，材料H13，热处理前变形量0.20mm，热处理后的变形量0.80mm，和国内文献上的数据相比（（700-762）mm×（280-300）mm，材料为优质H13钢，变形量为2.0-3.5mm）（《国外金属热处理》，2000年第4期，P26-30，‘热作模具钢的真空热处理’），我们处理的模具尺寸更大，但变形量却要小得多，显然在H13压铸模真空热处理的变形控制方面，本发明的热处理工艺具有显著的技术进步，其经济价值和市场前景是可观的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明的H13钢真空淬火冷却方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

选取长830mm×720mm×300mm、材料为H13的试验模具，热处理工艺如下：

1.模具装炉，随炉升温至600℃保温一段时间；

2.升温至820℃保温一段时间；

3.升温至1020℃保温140分钟，炉冷10分钟，快速冷却（气冷压力为4巴，风机转速为2800转/分）；

4.当炉膛温度降至70℃时（也可以是65℃、68℃、72℃、75℃），风机转速调为1200转/分。

5.当炉膛温度降至50℃时，风机转速调为600转/分。冷却至模具表面温度降至50℃左右出炉；最后回火到要求范围内。

实施例中试验模具热处理前后检测变形量，热处理前变形量0.20mm，热处理后的变形量0.80mm。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。