热作模具钢的热处理方法及热作模具钢技术

本发明专利技术公开一种热作模具钢的热处理方法及热作模具钢，涉及合金技术领域。所述热作模具钢的热处理方法包括以下步骤：步骤S10、将热作模具电渣钢锭加热至第一加热温度后，沿侧面压扁；步骤S20、调节温度为第二加热温度，加热2～8h后，按照2.3～3.5的镦粗比进行镦粗；步骤S30、改变压扁方向重新沿侧面压扁，然后在第三加热温度下加热3～6h，按照2.3～3.5的镦粗比再次进行镦粗；步骤S40、重复步骤S10～S30至少一次，得到处理后的热作模具电渣钢锭，将所述处理后的热作模具电渣钢锭拔长至特定尺寸，得热作模具钢初品；步骤S50、将所述热作模具钢初品淬火后，冷却至常温，得所述热作模具钢；所述第一加热温度为1260～1300℃，所述第二加热温度为1240～1280℃，所述第三加热温度为1240～1280℃。

Heat treatment method of hot working die steel and hot working die steel

【技术实现步骤摘要】
热作模具钢的热处理方法及热作模具钢
本专利技术涉及合金
，特别涉及一种热作模具钢的热处理方法及热作模具钢。
技术介绍
热作模具钢包括锤锻模、热挤压模和压铸模三类。热作模具的工作状态是反复受热和冷却，从而使模腔表层金属产生反复的热胀冷缩，即反复承受拉压应力作用，热作模具工作条件的主要特点是与热态金属相接触，这是热作模具与冷作模具工作条件的主要区别。因此，要求热作模具钢具有较高的韧性及强度。现有的热作模具钢的热处理方法，一般是在高温下反复锻造、退火及回火，然而这种方式对于热作模具钢的韧性及强度的提高并不明显。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种热作模具钢的热处理方法及热作模具钢，旨在提供一种热作模具钢的热处理方法，提高热作模具钢的韧性及强度。为实现上述目的，本专利技术提出一种热作模具钢的热处理方法，包括以下步骤：步骤S10、将热作模具电渣钢锭加热至第一加热温度后，沿侧面压扁；步骤S20、调节温度为第二加热温度，加热2～8h后，按照2.3～3.5的镦粗比进行镦粗；步骤S30、改变压扁方向重新沿侧面压扁，然后在第三加热温度下加热3～6h，按照2.3～3.5的镦粗比再次进行镦粗；步骤S40、重复步骤S10～S30至少一次，得到处理后的热作模具电渣钢锭，将所述处理后的热作模具电渣钢锭拔长至特定尺寸，得热作模具钢初品；步骤S50、将所述热作模具钢初品淬火后，冷却至常温，得所述热作模具钢；其中，所述第一加热温度为1260～1300℃，所述第二加热温度为1240～1280℃，所述第三加热温度为1240～1280℃。可选地，在步骤S40中，所述步骤S10～S30的重复次数为10～50次。可选地，在步骤S40中，所述淬火为水冷淬火、油冷淬火、风冷淬火中的任意一种。可选地，在步骤S40中，所述淬火为水冷淬火。可选地，在步骤S10中，将所述热作模具电渣钢锭沿侧面压扁至长度：宽度：高度＝1：(1.1-1.2)：(2.2-2.5)。可选地，在步骤S10中，所述第一加热温度为1280℃。可选地，在步骤S10中，所述第二加热温度为1260℃。可选地，在步骤S10中，所述第三加热温度为1260℃。本专利技术进一步提出一种热作模具钢，所述热作模具钢采用如上所述的热作模具钢的热处理方法制得。本专利技术提供的技术方案中，提出一种热作模具钢的热处理方法，将热作模具电渣钢锭在1260～1300℃下沿侧面压扁，之后在1240～1280℃下保温2～8h后，按照2.3～3.5的镦粗比进行镦粗，然后改变压扁方向重新沿侧面压扁，再在1240～1280℃下加热3～6h后，按照2.3～3.5的镦粗比再次进行镦粗，在钢锭的不同方向、不同位置反复进行压扁和镦粗，最后经淬火、冷却，得到热作模具钢。通过高温和塑性变形的作用，可使大块状碳化物破碎和细化，使得热作模具钢的组织均匀化、晶粒细化，进而改善材料的塑形和韧性，处理后的热作模具钢具有更好的淬透性、塑韧性和回火稳定性，可用于制作高强度、高韧性的模具材料。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术提出的热作模具钢的热处理方法的一实施例的流程示意图；图2为本专利技术实施例1得到的热作模具钢的微观组织；图3为本专利技术实施例2得到的热作模具钢的微观组织；图4为本专利技术实施例3得到的热作模具钢的微观组织；图5为本专利技术实施例4得到的热作模具钢的微观组织；图6为本专利技术实施例5得到的热作模具钢的微观组织；图7为本专利技术实施例6得到的热作模具钢的微观组织；图8为本专利技术对比例1得到的热作模具钢的微观组织；图9为本专利技术对比例2得到的热作模具钢的微观组织。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现有的热作模具钢的热处理方法，一般是在高温下反复锻造、退火及回火，然而这种方式对于热作模具钢的韧性及强度的提高并不明显。鉴于此，本专利技术提出一种热作模具钢的热处理方法及热作模具钢，旨在提供一种热作模具钢的热处理方法，提高热作模具钢的韧性及强度。请参照图1，本专利技术提出的热作模具钢的热处理方法，包括以下步骤：步骤S10、将热作模具电渣钢锭加热至第一加热温度后，沿侧面压扁；其中，第一加热温度为1260～1300℃，具体地，第一加热温度可以为1260℃、1270℃、1280℃、1290℃、1300℃等，优选为1280℃，在这一温度下有利于热作模具电渣钢锭中碳化物的溶解，使得热作模具电渣钢锭进一步均质化。此外，对于压扁的程度，本专利技术不做限制，优选地，将热作模具电渣钢锭沿侧面压扁至长度：宽度：高度＝1：(1.1-1.2)：(2.2-2.5)，有利于钢锭中心大块状的碳化物的初步粉碎，使其在后续加热时更加容易溶解和扩散。步骤S20、调节温度为第二加热温度，加热2～8h后，按照2.3～3.5的镦粗比进行镦粗；其中，第二加热温度为1240～1280℃，具体地，第二加热温度可以是1240℃、1250℃、1260℃、1270℃、1280℃等，优选为1260℃，在高温下，使经过粉碎的碳化物快速溶解和扩散，此外，在该温度下加热2～8h，有利于提高后续处理工序中材料变形的均匀性。镦粗是指用压力使坯料高度减小而直径(或横向尺寸)增大的工序，是塑性成形工序中最基本的成形方式。镦粗使得热作模具电渣钢锭端部的金属向四周流动，侧表面发生内凹。由于热作模具电渣钢锭沿侧表面有压应力分量产生，并且端面没有难变形区，变形均匀，产生裂纹的倾向显著降低，大大提高了热作模具电渣钢锭的塑性。需要说明的是，此处镦粗比为镦粗前与镦粗后材料的高度之比，如镦粗前材料的高度为H0，镦粗后材料的高度为H，则，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热作模具钢的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S10、将热作模具电渣钢锭加热至第一加热温度后，沿侧面压扁；/n步骤S20、调节温度为第二加热温度，加热2～8h后，按照2.3～3.5的镦粗比进行镦粗；/n步骤S30、改变压扁方向重新沿侧面压扁，然后在第三加热温度下加热3～6h，按照2.3～3.5的镦粗比再次进行镦粗；/n步骤S40、重复步骤S10～S30至少一次，得到处理后的热作模具电渣钢锭，将所述处理后的热作模具电渣钢锭拔长至特定尺寸，得热作模具钢初品；/n步骤S50、将所述热作模具钢初品淬火后，冷却至常温，得所述热作模具钢；/n其中，所述第一加热温度为1260～1300℃，所述第二加热温度为1240～1280℃，所述第三加热温度为1240～1280℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种热作模具钢的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10、将热作模具电渣钢锭加热至第一加热温度后，沿侧面压扁；
步骤S20、调节温度为第二加热温度，加热2～8h后，按照2.3～3.5的镦粗比进行镦粗；
步骤S30、改变压扁方向重新沿侧面压扁，然后在第三加热温度下加热3～6h，按照2.3～3.5的镦粗比再次进行镦粗；
步骤S40、重复步骤S10～S30至少一次，得到处理后的热作模具电渣钢锭，将所述处理后的热作模具电渣钢锭拔长至特定尺寸，得热作模具钢初品；
步骤S50、将所述热作模具钢初品淬火后，冷却至常温，得所述热作模具钢；
其中，所述第一加热温度为1260～1300℃，所述第二加热温度为1240～1280℃，所述第三加热温度为1240～1280℃。


2.如权利要求1所述的热作模具钢的热处理方法，其特征在于，在步骤S40中，所述步骤S10～S30的重复次数为10～50次。


3.如权利要求1所述的热作模具钢的热处...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈继兵，宛农，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42