專利名稱：汽車鍛件模具鋼h13的熱處理工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種熱處理方法，尤其是ー種汽車鍛件模具鋼H13的熱處理工藝。
背景技術：
H13是熱作模具鋼，執行標準GB/T1299— 2000，牌號為4Cr5MoSiVl ；H13的化學成分為(質量分數 %) C 0. 32 O. 45、Si 0. 80 1· 20、Mn 0. 20 0· 50、Cr 4. 75 5. 50、Mo :I. I (Tl. 75, V 0. 80 1· 20, P ^ O. 030, S ^ O. 030，余量為 Fe。H13鍛模目前采用熱處理的爐型主要有中、高溫箱式電阻爐、鹽浴爐、真空爐。很少采用少無氧化的保護氣氛爐做模具鋼的熱處理。一方面是加熱元件和耐熱鋼合金的壽命短，另ー方面是保護氣體的選用問題。為了避免氧化、脫碳，一般采用裝箱加熱，使用木炭或舊滲碳劑填充保護。這樣可能造成模具表面滲碳。滲碳除了掩蓋了模具本身的真實硬度夕卜，主要缺陷還是極容易產生表面熱疲勞裂紋，異致早期脆裂或壽命降低，生產實踐中這種情況相當普遍，ー些鍛型模具的熱疲勞裂紋，實際就是由于滲碳而引起。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供ー種汽車鍛件模具鋼H13的熱處理工藝，提高了汽車鍛件模具的硬度均勻性。按照本發明提供的技術方案，所述汽車鍛件模具鋼H13的熱處理工藝，特征是，包括以下エ藝步驟
(1)將模具鋼裝入加熱爐，加熱爐的溫度<300°C，升溫至76(T780°C，通入甲醇作為保護氣氛，保護氣氛的通入量為3飛X爐子體積/小時；
(2)先將加熱爐繼續升溫至82(T850°C進行第一階段熱處理，加熱時間為模具鋼長度(mm) X I. 2 l.Smin;再將加熱爐升溫至102(Tl05(TC進行第二階段熱處理，加熱時間為模具鋼長度(mm) X I. 5 2. 2min ；
(3)淬火冷卻將模具鋼在16(Tl80°C的淬火硝鹽爐中進行冷卻，冷卻時間為I.5^2. 5小時；然后模具鋼出硝鹽爐在空氣中自然冷卻至12(Tl60°C，冷卻時間為I. 5^2. 5小時；
(4)回火處理將淬火冷卻后的模具鋼在53(T600°C進行回火處理，保溫時間為5、小吋，回火處理后在空氣中自然冷卻至室溫；
(5)重復步驟(4)的操作2 3次，即完成所述模具鋼的熱處理過程。步驟(3)的淬火冷卻過程也可以采用以下操作代替將模具鋼在5(T80°C的淬火油中冷卻，冷卻至18(T220°C，冷卻時間為模具鋼長度(mm) X0. 15^0. 2分鐘；在空氣中自然冷卻至12(Tl60°C，冷卻時間為I. 5 2. 5小時。本發明減少エ件的加工余量，提高材料的利用率，熱處理硬度的均勻性提高，減去了エ件表面的清理氧化皮的輔助エ序。
具體實施方式
、
下面結合具體實施例對本發明作進ー步說明。實施例一ー種汽車鍛件模具鋼H13的熱處理工藝，包括以下エ藝步驟
(1)將模具鋼(尺寸為420mmX 190mm X 190mm)裝入加熱爐，加熱爐的溫度< 300°C，升溫至760°C，通入甲醇作為保護氣氛，保護氣氛的通入量為40ml/min ；
(2)先將加熱爐繼續升溫至820°C進行第一階段熱處理，加熱時間為300分鐘；再將加熱爐升溫至1020°C進行第二階段熱處理，加熱時間為380分鐘；
(3)淬火冷卻將模具鋼在160°C的淬火硝鹽爐中進行冷卻，冷卻時間為I.5小時；然后模具鋼出硝鹽爐在空氣中自然冷卻至120°C，冷卻時間為I. 5小時；
(4)回火處理將淬火冷卻后的模具鋼在580°C進行回火處理，保溫時間為5小時，回火處理后在空氣中自然冷卻至室溫；
(5)重復步驟(4)的操作2次，即完成所述模具鋼的熱處理過程，該模具鋼經熱處理之后，硬度為47HRC，表面脫碳< O. 4mm。實施例ニ ー種汽車鍛件模具鋼H13的熱處理工藝，包括以下エ藝步驟
(1)將模具鋼(尺寸為200mmX220mmX150mm)裝入加熱爐，加熱爐的溫度<300°C，升溫至780°C，通入甲醇作為保護氣氛，保護氣氛的通入量為30ml/min ；
(2)先將加熱爐繼續升溫至850°C進行第一階段熱處理，加熱時間為220分鐘；再將加熱爐升溫至1050°C進行第二階段熱處理，加熱時間為300分鐘；
(3)淬火冷卻將模具鋼在50°C的淬火油中冷卻，冷卻至180°C，冷卻時間為22.5分鐘；在空氣中自然冷卻至120°C，冷卻時間為I. 5小時。(4)回火處理將淬火冷卻后的模具鋼在560°C進行回火處理，保溫時間為9小吋，回火處理后在空氣中自然冷卻至室溫；
(5)重復步驟(4)的操作3次，即完成所述模具鋼的熱處理過程，該模具鋼經熱處理之后，硬度為50HRC,表面脫碳< O. 3mm。實施例三ー種汽車鍛件模具鋼H13的熱處理工藝，包括以下エ藝步驟
(1)將模具鋼(尺寸為1120mmX690mmX170mm)裝入加熱爐，加熱爐的溫度<300°C，升溫至770°C，通入甲醇作為保護氣氛，保護氣氛的通入量為40ml/min ；
(2)先將加熱爐繼續升溫至830°C進行第一階段熱處理，加熱時間為270分鐘；再將加熱爐升溫至1030°C進行第二階段熱處理，加熱時間為360分鐘；
(3)淬火冷卻將模具鋼在60°C的淬火油中冷卻，冷卻至200°C，冷卻時間為25.5分鐘；在空氣中自然冷卻至150°C，冷卻時間為2小時；
(4)回火處理將淬火冷卻后的模具鋼在570°C進行回火處理，保溫時間為6小時，回火處理后在空氣中自然冷卻至室溫；
(5)重復步驟(4)的操作2次，即完成所述模具鋼的熱處理過程，該模具鋼經熱處理之后，硬度為47HRC，表面脫碳< O. 45mm。使用甲醇作為保護氣體時應注意在720°C以下溫度時不要通入，防止引起爐內氣體的爆炸。甲醇氣體的通入量從排除廢氣的火苗高度來判別，一般在10(T200mm就可以了。過小的通入量，氣氛的還原性不夠，雖然出爐的エ件不會氧化，但是會増加脫碳深度。
權利要求
1.ー種汽車鍛件模具鋼H13的熱處理工藝，其特征是，包括以下エ藝步驟 (1)將模具鋼裝入加熱爐，加熱爐的溫度<300°C，升溫至76(T780°C，通入甲醇作為保護氣氛，保護氣氛的通入量為3飛X爐子體積/小時； (2)先將加熱爐繼續升溫至82(T850°C進行第一階段熱處理，加熱時間為模具鋼長度X I. 2 l.Smin;再將加熱爐升溫至102(Tl05(TC進行第二階段熱處理，加熱時間為模具鋼長度X I. 5 2. 2min ； (3)淬火冷卻將模具鋼在16(Tl80°C的淬火硝鹽爐中進行冷卻，冷卻時間為I.5^2. 5小時；然后模具鋼出硝鹽爐在空氣中自然冷卻至12(Tl60°C，冷卻時間為I. 5^2. 5小時； (4)回火處理將淬火冷卻后的模具鋼在53(T600°C進行回火處理，保溫時間為5、小吋，回火處理后在空氣中自然冷卻至室溫； (5)重復步驟(4)的操作2 3次，即完成所述模具鋼的熱處理過程； 所述模具鋼長度的単位為毫米。
2.如權利要求I所述的汽車鍛件模具鋼H13的熱處理工藝，其特征是步驟(3)的淬火冷卻過程也可以采用以下操作代替將模具鋼在5(T80°C的淬火油中冷卻，冷卻至18(T220°C，冷卻時間為模具鋼長度XO. 15、. 2分鐘；在空氣中自然冷卻至12(Tl60°C，冷卻時間為I. 5^2. 5小時。
全文摘要
本發明涉及一種汽車鍛件模具鋼H13的熱處理工藝，包括以下工藝步驟(1)將模具鋼裝入溫度＜300℃的加熱爐，升溫至760~780℃，通入保護氣氛；(2)先將加熱爐升溫至820~850℃進行第一階段熱處理；再將加熱爐升溫至1020~1050℃進行第二階段熱處理；(3)將模具鋼在160~180℃的淬火硝鹽爐中進行冷卻，冷卻時間為1.5~2.5小時；然后自然冷卻至120~160℃，冷卻時間為1.5~2.5小時；(4)將淬火冷卻后的模具鋼在530~600℃進行回火處理，保溫時間為5~9小時，再自然冷卻至室溫；(5)重復步驟(4)2~3次，即完成模具鋼的熱處理過程。本發明減少工件的加工余量，提高材料的利用率，熱處理硬度的均勻性提高，減去了工件表面的清理氧化皮的輔助工序。
文檔編號C22C38/24GK102676752SQ20121013956
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月8日 優先權日2012年5月8日
發明者汪慶華, 蔣興 申請人:無錫宏達熱處理鍛造有限公司