[发明专利]一种热作模具钢超细化热处理方法

说明书

本申请公开了一种热作模具钢超细化热处理方法，包括如下步骤：在锻造后进行球化退火和超细化淬火，所述的超细化淬火，淬火温度为1040℃～1060℃，介质为水，时间为10～100min；所述的球化退火，温度为860～900℃，时间为10～24h。本发明通过超细化热处理，采用水为介质进行淬火处理，经过超细化热处理后的热作模具刚带状组织不仅可满足国际标准的要求，而且基本可达到SA～SB系列八个级别要求带状组织的要求，球化组织可达到AS1～AS5五个级别的要求。

技术领域

本申请涉及金属热处理技术领域，具体而言，涉及一种热作模具钢超细化热处理方法。

背景技术

热作模具主要用于热变形加工和压力铸造的模具。热作模具经过锻造后，要进行热处理。热处理是热作模具制造中不可缺少的重要工序。热处理目的就是通过加热和冷却的方法，改变钢的组织，提高硬度、韧性等力学性能。对不同的热作模具采取不同的热处理工艺，以达到要求的使用性能。热处理对热作模具的质量和使用寿命都有重要的影响。

热作模具钢经过锻造后，再进行球化退火，保证一定的硬度，经过表面清理及公差的控制，即可形成半成品。5H12、H13、8418由于在锻造后，由于锻造温度控制不当，主要是锻造温度偏高，锻打后造成链状和网状组织，以及晶粒粗大，金相组织不均匀，而退火后又改善不了这种不好的组织状态。在很大程度上将会降低钢材的实际使用寿命。而随着用户对质量要求的提高，目前的质量现象已不能满足用户的需求，要求对球化退火后的金相组织有一定的控制。采用北美NADCA#207-2003图谱标准进行控制，此标准对球化退火后的金相组织及带状组织有一定的控制要求：带状组织要求达到SA～SD16个合格级别，球化组织要求达到AS1～AS9九个合格级别共25个合格级别，但锻造后的球化退火组织，很难达到该标准所规定的要求。

采用超细化+球化退火工艺可以达到此标准要求。但此类钢超细化淬火通常情况是以油类或一定比例的造化液为介质，此类介质传热稍慢，淬火过程钢可淬透又不会造成开裂，但成本高，污染严重，而纯粹是以水为淬火介质进行淬火，淬透性比油类强，又环保。但控制不好很容易造成钢材开裂而报废的情况。

因此，能否以水为介质，实现超细化淬火，是值得研究的课题。

发明内容

发明目的，针对现有技术的不足之处，本发明提供了一种热作模具钢的超细化热处理方法。通过工艺条件的改变，使得该过程能够以水为介质，完美的进行。

一种热作模具钢超细化热处理方法，在锻造后进行球化退火及超细化淬火，所述的超细化淬火，淬火温度为1040℃～1060℃，介质为水，时间为10～100min；

进一步地，所述的超细化淬火的具体步骤为：先进行等温预热，预热温度为660-680℃；然后升温至1060℃后保温，保温时间8小时以上，然后置于水中冷却。

进一步地，升温速度为1～2℃/min，

进一步地，所述的超细化淬火，在充满惰性气体的条件下进行。

进一步地，所述的超细化淬火，在超声波的作用下进行。

进一步地，所述的超声波功率为500～1000W，超声波频率为20～25kHz。

进一步地，所述的球化退火具体步骤为，控制温度880℃，保温5～10h，然后快速冷却至650～690℃，保温4～8h。

进一步地，所述的快速冷却，冷却速度为20～50℃/s。

有益效果：本发明通过超细化热处理，采用水为介质进行淬火处理，经过超细化热处理后的热作模具刚带状组织不仅可满足国际标准的要求，而且基本可达到SA～SB系列八个级别要求带状组织的要求，球化组织可达到AS1～AS5五个级别的要求。