一种5CrNiMo热锻模的热处理方法技术

本发明专利技术公开了一种5CrNiMo热锻模的热处理方法，包括以下步骤：等温退火、淬火、回火和盐浴。本发明专利技术通过对5CrNiMo热锻模进行热处理，有效改善了5CrNiMo热锻模的硬度、韧性及其耐磨性，延长了锻模的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种5CrNiMo热锻模的热处理方法
本专利技术涉及材料的热处理工艺领域，具体为一种5CrNiMo热锻模的热处理方法。
技术介绍
在工业生产中，热锻模受力性质比较复杂，主要承受冲击力、压力和多项拉压应力，此外还承受反复的加热、冷却和激烈的摩擦作用。热锻模通常由于型腔磨损严重，型腔模壁断裂，表面热疲劳龟裂和燕尾开裂而失效。为此，热锻模不仅要具有高的强韧性，还需要有较高的高温强度、耐热疲劳和耐磨性能。热锻模中最常用的材料是5CrNiMo。由于5CrNiMo热锻模在工作环境中会承受巨大的冲击负荷，被反复加热和冷却过程中会引起不均匀的热应力和热应变，同时承受流动炽热金属与型腔表面的摩擦，因此其使用寿命较短，经常产生崩裂、塌陷、磨损、热疲劳等失效现象。研究表明，热处理不当是导致热锻模的韧性不足的主要原因。常规热处理的5CrNiMo钢的热稳定性及强度较低，不能满足大型压力机模具对性能的更高要求，使用中常因热磨损和热裂严重而失效。因此，为了提高锻模的断裂韧性和耐磨性，以延长模具的使用寿命，急需开发一种新的热处理工艺。针对上述情况，公开号为CN201410723688.6，CN201210264588.2，CN201010148982.0的专利申请都提出了针对不同模具钢的热处理方法，但是上述方法针对性较强，效果并不是很理想。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中热锻模热处理效果不理想，模具使用寿命短的问题，提出了一种5CrNiMo热锻模的热处理方法，能够有效延长锻模的使用寿命。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种5CrNiMo热锻模的热处理方法，包括以下步骤：(1)等温退火，将锻件毛坯置于箱式炉内，随炉加热，为了防止升温过快造成应力过大，升温速度应≤25℃/h，加热至750～800℃，保温130～150min，然后停电随炉冷却至680℃，再保温约4h，再次停电随炉冷却至500℃左右，出炉空冷。(2)淬火，预先将电阻炉升温到650℃，并空炉保温30～50min，使炉内温度达到均匀，再将热锻模装于电阻炉内，随炉升温到850℃，保温380～500min，出炉在空气中预冷至780℃，浸入0～10％质量分数的盐水冷却，盐水温度为30～70℃，冷却时间t按公式t＝V/S(min)计算，式中，V为模具体积，mm3；S为模具外表面面积，mm2，禁止热锻模空冷至室温再回火，否则易开裂。(3)回火，将淬火后的锤锻模置于箱式炉中加热至490～600℃，保温50～150min后出炉，浸入油冷至150～200℃出油空冷，冷却到室温。(4)盐浴，将回火后的锤锻模置于氮碳共渗温度为550～580℃下保温1.5～5h后，盐浴氰酸根CNO-的含量保证在34～38％，在氧化温度为390～440℃保温20～30min。本专利技术通过对5CrNiMo热锻模热处理工艺进行简单的调整，有效改善了5CrNiMo锻模的硬度、韧性及其耐磨性，避免模具产生崩裂、塌陷、磨损、热疲劳等失效现象，延长了锻模的使用寿命，提高了经济效益。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案，但不局限于以下实施例。一种5CrNiMo热锻模的热处理方法，包括以下步骤：(1)等温退火，将锻件毛坯置于箱式炉内，随炉加热，为了防止升温过快造成应力过大，升温速度为25℃/h，加热至780℃，保温140min，然后停电随炉冷却至680℃，再保温约4h，再次停电随炉冷却至500℃左右，出炉空冷，退火后硬度为200～240HBS。(2)淬火，预先将电阻炉升温到650℃，并空炉保温40min，使炉内温度达到均匀，再将热锻模装于电阻炉内，随炉升温到850℃，保温400min，出炉在空气中预冷至780℃，浸入10％质量分数的盐水冷却，盐水温度为50℃，冷却时间t按公式t＝V/S(min)计算，式中，V为模具体积，单位为mm3；S为模具外表面面积，单位为mm2，本实施例中V为10000mm3，本实施例中S为200mm2，所以油冷时间为50min，禁止热锻模空冷至室温再回火，否则易开裂。(3)回火，将淬火后的锤锻模置于箱式炉中加热至500℃，保温100min后出炉油冷至180℃出油空冷，冷却到室温，回火后硬度为37～45HBS。(4)盐浴，将回火后的锤锻模置于氮碳共渗温度为570℃下保温3h后，盐浴氰酸根CNO-的含量为38％，在氧化温度为400℃保温25min。本实施例通过对5CrNiMo热锻模热处理工艺进行简单的调整，有效改善了5CrNiMo热锻模的硬度、韧性及其耐磨性。以上所述，仅为本专利技术的具体实施例，不能以其限定本专利技术实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本专利技术专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利技术涵盖的范畴。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种5CrNiMo热锻模的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：等温退火、淬火、回火和盐浴，所述等温退火的步骤为将锻件毛坯置于箱式炉内，随炉加热，为了防止升温过快造成应力过大，升温速度应≤25℃/h，加热至750～800℃，保温130～150min，然后停电随炉冷却至680℃，再保温约4h，再次停电随炉冷却至500℃左右，出炉空冷；所述淬火为预先将电阻炉升温到650℃，并空炉保温30～50min，使炉内温度达到均匀，再将热锻模装于电阻炉内，随炉升温到850℃，保温380～500min，出炉在空气中预冷至780℃，浸入0～10％质量分数的盐水冷却，盐水温度为30～70℃，冷却时间t根据模具体积和模具外表面面积确定；所述盐浴为将回火后的锤锻模置于氮碳共渗温度为550～580℃下保温1.5～5h后，盐浴氰酸根CNO‑的含量保证在34～38％，在氧化温度为390～440℃保温20～30min。

【技术特征摘要】
1.一种5CrNiMo热锻模的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：等温退火、淬火、回火和盐浴，所述等温退火的步骤为将锻件毛坯置于箱式炉内，随炉加热，为了防止升温过快造成应力过大，升温速度应≤25℃/h，加热至750～800℃，保温130～150min，然后停电随炉冷却至680℃，再保温约4h，再次停电随炉冷却至500℃左右，出炉空冷；所述淬火为预先将电阻炉升温到650℃，并空炉保温30～50min，使炉内温度达到均匀，再将热锻模装于电阻炉内，随炉升温到850℃，保温380～500min，出炉在空气中预冷至780℃，浸入0～10％质量分数的盐水冷却，盐水温度为30～70℃，冷却时间t根据模具体积和模具外表面面积确定；所述盐浴...

【专利技术属性】
技术研发人员：范俊锴，孙瑞佳，闫亮，李延锋，周洪亮，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41