[发明专利]一种高碳高铬钢锻件的锻造方法及锻件

说明书

本发明公开了一种高碳高铬钢锻件的锻造方法及锻件，包括如下步骤：S1：首先计算出高铬钢锻件的外型尺寸；S2：加热与预热锻件，获得致密的奥氏体组织；S3：将步骤S2中的获取的奥氏体组织进行等温盐浴后再进行等温最后再进行淬火处理，得到贝氏体和马氏体为主的混合组织，所述以下贝氏体和马氏体为主的混合组织中同时含有少量残余奥氏体与碳化物；S4：初始锻造；S5：冷却；S6：置于石灰箱或干砂内进行缓慢冷却成型，有效的稳定组织内共晶碳化物不均匀度对高碳高铬冷作钢锻件的质量产生的影响；本发明还公开了一种高碳高铬钢锻件，一定程度得提高了高碳高铬钢锻件的韧性，降低了高碳高铬钢锻件的疲劳强度，同时提高了高碳高铬钢锻件的延迟断裂强度。

技术领域

本发明涉及锻件技术领域，具体涉及一种高碳高铬钢锻件的锻造方法，还涉及高碳高铬钢锻件。

背景技术

合金钢模具钢可分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢，其中冷作模具钢主要用于制造在室温条件下将金属材料压制成型的各种模具；冷作模具的种类很多、应用范围广，其产值占模具总产值的1/3左右。根据模具的工作条件和生产产品的批量，冷作模具钢按性能可分为：淬透性低的碳素工具钢T8～T12等、淬透性较高的9SiCr、CrWMn等、高韧性的6CrW2Si等、高淬透性高耐磨性和淬火变形小的高碳高铬Cr12Mo1V1、Cr6WV等及粉末冶金的高合金冷作模具钢等。

高碳高铬冷作模具钢属于莱氏体钢，由于钢中含有大量Cr、Mo、V等碳化物形成元素，在凝固和共析转变过程中会形成大量共晶碳化物，导致钢材的热塑性差，在锻造加工过程中容易出现表面裂纹。同时，尽管经锻造变形工序能够破碎鱼骨状共晶碳化物，但受锻造方向影响，大截面钢材中的碳化物分布仍然是不均匀的；钢中存在的大颗粒碳化物或碳化物分布不均匀严重时降低钢的力学性能，并导致模具在热处理过程中出现变形、开裂等质量问题，并且随锻材尺寸增大，共晶碳化物不均匀度愈发严重。因此共晶碳化物不均匀度是衡量高碳高铬冷作模具钢材实物质量水平的重要技术指标。

目前，高碳高铬型冷作模具钢锻材尺寸已增大至Φ300mm～Φ700mm，随锻材尺寸规格增大，只能采用更大型钢锭和大锻压加工比。而大型钢锭的铸态组织碳化物偏析更为严重，在大锻压加工比在锻造过程中产生内裂和表面裂纹缺陷的几率大大增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高碳高铬钢锻件的锻造方法，采用锻造温度分步控制方法在锻造过程中尽可能减少碳化物的偏析程度，并通过热加工时分段稳定温度的步骤，进一步降低碳化物的不均匀性和探伤质量，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高碳高铬钢锻件的锻造方法，包括如下步骤：

S1：首先计算出高铬钢锻件的外型尺寸；

S2：加热与预热锻件，获得致密的奥氏体组织；

S3：将步骤S2中的获取的奥氏体组织进行等温盐浴后再进行等温最后再进行淬火处理，得到贝氏体和马氏体为主的混合组织，所述以下贝氏体和马氏体为主的混合组织中同时含有少量残余奥氏体与碳化物；

S4：初始锻造，温度设定为1060-1090℃，保温处理10-20min；

S5：冷却，使铸坯的表面温度降至720-780℃，心部仍然保持高温，保持冷却的同时，当内外温差达到410-430℃时，对坯料中心压实锻造，得到钢坯；

S6：当整个钢坯的温度为700℃-800℃时，以60-90℃/h的升温速度升温至锻造温度，保温、使钢坯表面区域温度达到锻造温度,经过多次镦粗、拔长的方法达到所要求的锻件形状和尺寸，将锻件放在265℃保温35min，置于石灰箱或干砂内进行缓慢冷却。

其中，根据步骤S1中锻件的的外型尺寸，选用适当吨位的锻锤，锻造前要对锤头和锤砧适当预热。