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CN107442721A - 一种模具的热锻造工艺 - Google Patents

一种模具的热锻造工艺 Download PDF

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CN107442721A
CN107442721A CN201710443242.1A CN201710443242A CN107442721A CN 107442721 A CN107442721 A CN 107442721A CN 201710443242 A CN201710443242 A CN 201710443242A CN 107442721 A CN107442721 A CN 107442721A
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CN
China
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mould
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incubated
heated
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CN201710443242.1A
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杨山岭
管仁卫
朱丛林
倪亚玲
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JIANGSU SUNWAY PRECISION FORGING CO Ltd
Original Assignee
JIANGSU SUNWAY PRECISION FORGING CO Ltd
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B21J1/06—Heating or cooling methods or arrangements specially adapted for performing forging or pressing operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys

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Abstract

本发明提供了一种模具的热锻造工艺，其包括如下步骤：下料：准备Cr12钢材质的棒料；制坯：车去棒料表面的氧化皮及细微裂纹，获得具有高质量表面的棒状坯料；锻前热处理：使用加热炉对棒状坯料进行加热处理，以去除其应力；锻造：使用热锻设备对所述棒状坯料进行锻造，以获得具有预定形状的模具；淬火：使用淬火炉对模具进行淬火处理，淬火油温为1080‑1150℃，淬火时长为10‑15分钟；第一次回火：使用加热炉将模具加热至480‑500℃，并保温2‑2.5小时，然后出炉自然冷却；深冷处理：使用冷却装置将模具冷却至‑198℃，并保温2‑2.5小时；第二次回火：将模具加热400℃，并保温24小时，然后出炉自然冷却。

Description

一种模具的热锻造工艺
技术领域
本发明涉及模具加工领域，特别涉及一种模具的热锻造工艺。
背景技术
Cr12钢是属于莱氏体钢，其淬透性好，热处理不易变形，耐磨性也较好， Cr12钢是用来锻造模具的理想材料。
然而，Cr12钢的碳含量较高，碳中含有大量的合金碳化物，经锻造后，碳 化物即呈带状分布，且锻造后的型材直径越大，碳化物就越粗，带状分布越严 重。因此，使用Cr12钢制成的模具，在上机后容易产生裂纹，在继续使用过程 中，裂纹迅速扩展，最终导致模具失效而无法使用。
裂纹产生的根本原因是模具内部材料的显微组织不理想，粗细不匀的碳化 物呈条带状分布。正是这种条带状分布的碳化物影响了材料的力学性能。因此， 有必要对Cr12钢模具的锻造过程进行优化，以消除其内部的条带状碳化物结构， 以提升产品的锻造质量。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出的一种模具的热锻造工艺，其具体技术 方案如下：
一种模具的热锻造工艺，其特征在于：其依次包括如下步骤：
下料：准备Cr12钢材质的棒料；
制坯：车去棒料表面的氧化皮及细微裂纹，获得具有高质量表面的棒状坯 料；
锻前热处理：使用加热炉对棒状坯料进行加热处理，以去除其应力；
锻造：使用热锻设备对所述棒状坯料进行锻造，以获得具有预定形状的所 述模具；
淬火：使用淬火炉对模具进行淬火处理，淬火油温为1080-1150℃，淬火时 长为10-15分钟；
第一次回火：使用加热炉将模具加热至480-500℃，并保温2-2.5小时，然 后出炉自然冷却；
深冷处理：使用冷却装置将模具冷却至-198℃，并保温2-2.5小时；
第二次回火：将模具加热400℃，并保温24小时，然后出炉自然冷却。
在一个具体实施例中，所述锻前热处理步骤的温度控制为：在200-250℃装 炉，棒状坯料在1-2小时内被加热至650℃，并保温1-2小时；然后，棒状坯料 在1-2小时内被加热至850℃，并保温1-2小时；接着，棒状坯料在1-2小时内 被加热至900-1200℃，并保温1-2小时。
在一个具体实施例中，所述热锻造步骤中，始锻温度为1080℃，终锻温度 为900℃。
本发明提供的一种模具的热锻造工艺，其能有效改善模具产品的内部结构， 提升模具的任性、强度和耐磨性。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施 方式对本发明作进一步详细的说明。
下面对本发明提供的一种模具的热锻造工艺进一步作详细说明，
本发明实施例中，其具体加工工艺依次为：
1、下料：准备Cr12钢材质的棒料。
2、制坯：车去棒料表面的氧化皮及细微裂纹，获得具有高质量表面的棒状 坯料。
3、锻前热处理：使用加热炉对棒状坯料进行加热处理，本实施例中，锻前 热处理分为三个阶段，具体的温度控制为：在200-250℃装炉，棒状坯料在1-2 小时内被加热至650℃，并保温1-2小时；然后，棒状坯料在1-2小时内被加热 至850℃，并保温1-2小时；接着，棒状坯料在1-2小时内被加热至900-1200℃， 并保温1-2小时。分阶段热处理，能够有效降低棒状坯料的内部应力，为后续的 热锻造做好准备。
4、锻造：使用热锻设备对所述棒状坯料进行锻造，以获得具有预定形状的 模具。本实施例中，始锻温度为1080℃，终锻温度为900℃。
5、淬火：使用淬火炉对所述模具进行淬火处理，淬火油温为1080-1150℃， 淬火时长为10-15分钟。淬火处理能有效提升模具的硬度及耐磨性。
6、第一次回火：使用加热炉将模具加热至480-500℃，并保温2-2.5小时， 然后出炉自然冷却；
7、深冷处理：使用液态氟冷却装置将模具冷却至-198℃，并保温2-2.5小时；
8、第二次回火：将模具加热400℃，并保温24小时，然后出炉自然冷却。
本实施例中的回火步骤包括第一次回火及第二次回火，所述第一次回火及 所述第二次回火之间设有深冷处理步骤。本实施例中的回火步骤能够显著提升 模具的韧性。
可见，本发明能够有效改善Cr12钢材质的模具产品的内部材料结构，提升 了模具的韧性、强度和耐磨性。
上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普 通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真 实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所 要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述 描述来限定的。

Claims (3)

1.一种模具的热锻造工艺，其特征在于：其依次包括如下步骤：
下料：准备Cr12钢材质的棒料；
制坯：车去棒料表面的氧化皮及细微裂纹，获得具有高质量表面的棒状坯料；
锻前热处理：使用加热炉对棒状坯料进行加热处理，以去除其应力；
锻造：使用热锻设备对所述棒状坯料进行锻造，以获得具有预定形状的模具；
淬火：使用淬火炉对模具进行淬火处理，淬火油温为1080-1150℃，淬火时长为10-15分钟；
第一次回火：使用加热炉将模具加热至480-500℃，并保温2-2.5小时，然后出炉自然冷却；
深冷处理：使用冷却装置将模具冷却至-198℃，并保温2-2.5小时；
第二次回火：将模具加热400℃，并保温24小时，然后出炉自然冷却。
2.如权利要求1所述的热锻造工艺，其特征在于：所述锻前热处理步骤的温度控制为：在200-250℃装炉，棒状坯料在1-2小时内被加热至650℃，并保温1-2小时；然后，棒状坯料在1-2小时内被加热至850℃，并保温1-2小时；接着，棒状坯料在1-2小时内被加热至900-1200℃，并保温1-2小时。
3.如权利要求1所述的热锻造工艺，其特征在于：所述热锻造步骤中，始锻温度为1080℃，终锻温度为900℃。
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