[发明专利]用于P20和718塑料模具钢的热加工工艺

说明书

本发明涉及塑料模具钢的加工领域,公开了用于P20和718塑料模具钢的热加工工艺，包括锻造，将钢坯锻造成型，在锻造的最后一个火次，控制终锻温度在800～850℃，控制压下量为15～120mm，控制进砧量为100～200mm，保证晶粒度和UT探伤；钢坯锻造成型后，将钢坯空冷至300～400℃时送入300～400℃的炉内保温3～5h，然后以30～60℃/h的速度将炉温升至600～700℃，然后保温，保温时长为T，T＝(5D/100)±2，单位为h，式中D为钢坯的有效厚度，单位mm；保温结束后将炉温升至淬火温度进行调质处理。解决的技术问题是现有技术中，模具钢的生产周期长以及生产成本高，本发明在保证了产品质量的前提下，缩短了生产周期，降低了能耗，降低了成本。

技术领域

本发明涉及塑料模具钢的加工领域，具体涉及用于P20和718塑料模具钢的热加工工艺。

背景技术

P20和718是两种重要的预硬型塑料模具钢，P20是美标牌号，对应的我国国标牌号是3Cr2Mo，718是瑞典一胜百ASSAB标准钢号，对应的我国GB标准钢号3Cr2NiMnMo，德国DIN标准材料钢号1.2738，美国AISI/SAE标准钢号P20+Ni。

由于含有Cr、Ni钢种对白点敏感性最大，因此传统工艺对此类钢种的锻后去氢热处理往往进行时间较长。

为保证模具钢内部的游离态氢充分消除以及保证模具钢内部晶粒度，传统模具钢锻后热处理为正火+去氢退火，正火的目的为

(1)使模具钢进行相变重结晶以使晶粒细化；

(2)使模具钢获得珠光体组织，充分进行扩氢。根据资料显示，氢在钢中的溶解度和扩散速度不仅与温度有关，还与钢的组织有关，氢在面心立方晶格r-Fe中的溶解度最大，在体心立方晶格a-Fe中溶解度最小，而氢在a-Fe中的扩散速度远大于氢在r-Fe中的扩散速度，因此原则上在以铁素体为基体的组织下进行扩氢退火。

(3)正火是在高温下进行(850～900℃)，不仅对设备提出高的要求，也使生产成本和生产周期大幅度提高。

由此导致，传统工艺中，含有Cr、Ni的模具钢锻后热处理时间长，热处理成本高。

发明内容

鉴于背景技术的不足，本发明是提供了用于P20和718塑料模具钢的热加工工艺，所要解决的技术问题是现有技术中，模具钢的长生产周期以及高生产成本。

为解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：

锻造，将钢锭(即钢坯)加热至相变温度以上(1200～1280℃)进行锻造成型，终锻温度一般在800℃以上，因此钢坯内部组织已经完全转变为奥氏体组织，锻造后不进行正火处理，减少了一次相变重结晶过程，为保证钢坯的晶粒度和UT探伤，在锻造的最后一个火次，控制终锻温度在800～850℃，控制压下量为15～120mm，控制进砧量为100～200mm，以保证晶粒度和UT探伤；

在锻造的最后一个火次之后将钢坯进行过冷保温，也就是将钢坯空冷至300～400℃并在此温度时送入300～400℃的炉内进行保温，保温时长3～5h，钢坯内部组织完全转变为珠光体组织；

然后以30～60℃/h的速度将炉温升至600～700℃，然后保温，保温时长为T，进行去氢处理，T按照计算式T＝(5D/100)±2设定，单位为h，式中所述D为钢坯的有效厚度，单位mm；

以上步骤结束后将炉温升至淬火温度对钢坯进行调质处理。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：在保证了产品质量的前提下，缩短了生产周期，降低了能耗成本。

附图说明

本发明有如下附图：

图1为传统工艺下和本发明工艺下钢坯温度变化示意图。