CN101538643A - H13钢高压气体分级快冷的淬火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及H13钢高压气体分级快冷的淬火工艺，在工件近表面和心部各设置有热电偶，在奥氏体化温度保温结束后，进行快速冷却，当表面温度达到400℃－450℃时，通过调节气体压力和/或气体流速来减小气体冷却能力，等心部温度达到400℃－450℃时，再通过调节气体压力和/或气体流速增加气体冷却能力，直到淬火结束。该工艺方法确保工件开始分级时即进入慢冷状态，分级结束后即进行快速冷却，采用该淬火工艺处理的H13模具，具有变形小，组织优良，性能好的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种热处理工艺，尤其涉及一种淬火工艺。
背景技术
随着汽车工业及相关工业的发展，压铸模具的应用越来越多，H13钢是目前国内应用最广泛的压铸模具用钢，因此提高H13压铸模的寿命具有十分重大的经济和社会效益。目前国内真空高压技术和设备发展迅速，对于H13钢的优质热处理提供了设备保障。
目前，H13钢的高压气体淬火的方式是在奥氏体化温度保温结束时，通过调节气体压力和流速进行快速冷却，直到淬火结束，这样容易导致变形或开裂。为了减小变形，发展了高压气体分级淬火工艺，高压气体分级淬火工艺是在淬火初始阶段进行快速冷却，避开连续转变曲线“鼻子”，避免奥氏体组织向铁素体和珠光体组织转变，当零件温度达到马氏体开始转变点时，减小气体压力和流速进行慢速冷却，缩小工件内外温差，使工件均匀完成组织的转变。此工艺在减小变形的同时，会产生较多的残余奥氏体，较多的贝氏体组织，较少的淬火马氏体组织，也产生较大的残余压应力，不利于模具的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种既能减小变形也能够产生较多的淬火马氏体组织的、有利于提高模具寿命的H13钢高压气体淬火工艺。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是：
H13钢高压气体淬火工艺，采用分级快冷淬火工艺，在工件近表面和心部各设置有热电偶，在奥氏体化温度保温结束后，进行快速冷却，当表面温度达到400℃-450℃时，通过调节气体压力和/或气体流速来减小气体冷却能力，等心部温度达到400℃-450℃时，再通过调节气体压力和/或气体流速增加气体冷却能力，直到淬火结束。
本发明提供的高压气体分级快冷的淬火工艺，采用在工件近表面和心部各设置热电偶，当工件从奥氏体化温度快速冷却至表面温度达到400℃-450℃，降低冷却速度，等工件心部的温度也达到400℃-450℃时再施行快速冷却，该工艺方法采用了热电偶定量测控热处理工件的表面和心部的实际温度，确保工件开始分级时即进入慢冷状态，分级结束后即进行快速冷却。
因为在分级淬火过程中，降低了冷却速度，使残余奥氏体发生了稳定化，真空高压气淬分级后快速冷却，从而快速通过贝氏体转变区，减少能恶化钢力学性能的贝氏体组织的产生，尽可能多的转变为淬火马氏体。
另外由于在目前，真空高压气淬炉的冷却能力(压力不大于0.6MPa)相对较小，在淬火后以热应力为主，这样工件(尤其是尺寸较大的工件)表面会产生较大的残余压应力，易使工件产生较大的变形，而分级后进行快速冷却，则能产生较多的组织应力，来抵消部分热应力，使工件表面产生较小的残余压应力，
采用本发明淬火工艺处理的H13模具，具有变形小，组织优良，性能好的特点。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1是H13钢高压气体分级快冷淬火工艺曲线。
具体实施方式
图1示出了H13钢工件高压气体分级快冷淬火工艺曲线，在淬火工艺实施前首先在工件近表面和心部各设置一热电偶，在奥氏体化温度保温结束后，进行快速冷却，当表面温度达到430℃时，以430℃作为分级温度，通过调节气体压力和/或气体流速来减小气体冷却能力，等心部温度达到或接近430℃时，增加气体冷却能力，直到淬火结束。
经上述高压气体分级快冷淬火工艺处理的工件，残余应力明显小于常规真空热处理工艺的残余应力，而工件的残余应力越小其变形和裂纹产生的倾向就越小。
同时，由于其他条件的差异分级温度会略有变化，H13钢的分级温度在400℃-450℃(同样的淬火工艺工件，分别以400℃、450℃作为分级温度进行淬火处理，都能完成符合要求的热处理)。
Claims (1)
1.一种H13钢高压气体分级快冷的淬火工艺，采用分级快冷淬火工艺，其特征在：
在工件近表面和心部各设置有热电偶，在奥氏体化温度保温结束后，进行快速冷却，当表面温度达到400℃-450℃时，通过调节气体压力和/或气体流速来减小气体冷却能力，等心部温度达到400℃-450℃时，再通过调节气体压力和/或气体流速增加气体冷却能力，直到淬火结束。
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