[发明专利]一种高碳高合金冷作模具钢的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，特别是涉及一种高碳高合金冷作模具钢的热处理工艺。

背景技术

高碳高合金冷作模具钢由于高含碳量，在钢的内部形成了大量分布不均匀的碳化物，采用传统铸造工艺生产将存在严重的宏观偏析，形成粗大、网状的低共溶碳化物的不均匀微观组织，这类共晶组织在后续的热加工过程中很难完全消除，严重影响材料的性能。因此，需要对高碳高合金冷作模具钢进行热处理，以改善材料的致密度从而提高其力学性能，但是在现有的热处理过程中，高碳高合金冷作模具钢常常会出现开裂报废等现象。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种高碳高合金冷作模具钢的热处理工艺，解决现有高碳合金钢冷作模具钢在热处理过程中会出现的开裂报废问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高碳高合金冷作模具钢的热处理工艺，所述高碳高合金冷作模具钢包括的化学成分及各成分的质量配比为：碳1.2%-1.6%、铬10%-14%、硅0.8%-1.2%、锰0.2%-0.5%、钼1%-1.5%、钒2%-4%，其余为铁；

所述高碳高合金冷作模具钢的热处理工艺包括如下步骤：

1）一次固溶：将高碳高合金冷作模具钢坯料放入固溶炉内，固溶炉升温至1350±50℃，保温20-30min，然后采用鼓风方法，使坯料快速冷却至450±50℃后出炉；

2）一次回火：将步骤1）处理后的坯料迅速转入回火炉内，回火炉升温至750±50℃，保温1-2h，继续升温至800±50℃，保温2-3h，然后随炉降温至500℃以下出炉空冷；

3）二次固溶：将步骤2）处理后的坯料再次转入固溶炉内，固溶炉升温至950±50℃，保温30-45min，然后急速放入淬火液中，冷却至100℃以下出淬火液；

4）二次回火：将步骤3）处理后的坯料再次转入回火炉内，回火炉升温至650±50℃，保温3-4h，然后随炉降温至550℃以下出炉。

在本发明一个较佳实施例中，所述固溶炉的升温速度为120℃/h。

在本发明一个较佳实施例中，所述回火炉的升温速度为80℃/h。

在本发明一个较佳实施例中，所述淬火液为PVP淬火液。

本发明的有益效果是：本发明通过优化高碳高合金冷作模具钢中各化学成分配比，使其具有强度高、耐磨性好、热处理变形小的特点，同时采用两次固溶处理，并严格控制热处理过程中加热温度、保温时间、冷却速度等工艺参数，有效避免高碳高合金冷作模具钢在热处理过程中出现开裂报废等现象。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

实施例一：

一种高碳高合金冷作模具钢的热处理工艺，所述高碳高合金冷作模具钢包括的化学成分及各成分的质量配比为：碳1.2%、铬10%、硅0.8%、锰0.2%、钼1%、钒2%、铁84.8%；

所述高碳高合金冷作模具钢的热处理工艺包括如下步骤：

1）一次固溶：将高碳高合金冷作模具钢坯料放入固溶炉内，固溶炉升温至1300℃，保温20min，然后采用鼓风方法，使坯料快速冷却至400℃后出炉；

2）一次回火：将步骤1）处理后的坯料迅速转入回火炉内，回火炉升温至700℃，保温1h，继续升温至750℃，保温2h，然后随炉降温至500℃以下出炉空冷；

3）二次固溶：将步骤2）处理后的坯料再次转入固溶炉内，固溶炉升温至900℃，保温30min，然后急速放入PVP淬火液中，冷却至100℃以下出淬火液；

4）二次回火：将步骤3）处理后的坯料再次转入回火炉内，回火炉升温至600℃，保温3h，然后随炉降温至550℃以下出炉。

其中，所述固溶炉的升温速度为120℃/h，所述回火炉的升温速度为80℃/h。

实施例二：

一种高碳高合金冷作模具钢的热处理工艺，所述高碳高合金冷作模具钢包括的化学成分及各成分的质量配比为：碳1.4%、铬12%、硅1%、锰0.4%、钼1.2%、钒3%、铁81%；

所述高碳高合金冷作模具钢的热处理工艺包括如下步骤：