厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法技术

本发明专利技术涉及718H预硬性塑料模具钢领域，具体为一种厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法。该方法具体步骤如下：模块经900℃～1150℃温度锻造后进行空冷处理，在空冷状态下放置12h～15h后进行880

【技术实现步骤摘要】
厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法


[0001]本专利技术涉及718H预硬性塑料模具钢领域，具体为一种厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法。

技术介绍

[0002]高端718H塑料模具钢通常采用电炉冶炼制备及后续模铸浇注，单只模铸钢锭重量约为25t～35t。当前，截面厚度超过800mm的预硬型塑料模具钢在材料制备方面与国外先进水平存在较大差距，需要大量进口，亟待解决。高品质塑料模具钢截面尺寸大，硬度均匀性要求高，需要控制在
±
1.5HRC范围内。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术中的不足，本专利技术的目的旨在提供一种厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法，可以均匀化厚大断面模块截面硬度值。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0005]一种厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法，包括以下步骤：
[0006](1)厚大断面718H预硬性塑料模具钢的模块经900℃～1150℃温度锻造后进行空冷处理，在空冷状态下放置12h～15h后进行880
±
10℃保温16h～24h正火处理，后续进行660℃～680℃保温36h～48h的扩散去氢退火处理；
[0007](2)扩散去氢退火处理后，模块需进行870
±
10℃保温16h～24h的淬火处理，利用水空交替淬火工艺原则执行淬火冷却；
[0008](3)经淬火处理后的模块需即刻进行后续的520℃～540℃保温36h～48h的回火处理。
[0009]所述的厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法，步骤(1)中，厚大断面718H预硬性塑料模具钢的模块是经电炉冶炼、二次精炼、高温扩散退火及两次镦粗、三向锻造而成，模块规格尺寸为3000mm
×
1210mm
×
835mm。
[0010]所述的厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法，高温扩散退火工艺在钢锭出炉经“一镦一拔”后进行，高温扩散退火工艺为1250
±
50℃保温16h～32h，均温时间根据钢锭截面厚度大小进行选择。
[0011]所述的厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法，步骤(1)中，正火处理和扩散去氢退火处理的升温速率在50℃/h以下。
[0012]所述的厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法，步骤(2)中，在650℃～700℃进行阶梯均温处理，保温时间为6h～12h。
[0013]所述的厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法，步骤(2)中，水空交替淬火工艺原则为：模块经870
±
10℃保温16h～24h后预空冷500s～700s至A1点：理想状态下发生平衡相变时的温度727℃；再进行“水淬100s～300s+空冷100s～300s”的循环冷却，直至模块表面最终温度低于马氏体转变开始温度Ms点，且模块心部冷速高于珠光体相变的临界冷
速，所述珠光体相变的临界冷速为0.05℃/s，淬火后立刻入炉待料，温度为200℃～300℃。
[0014]所述的厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法，步骤(2)中，淬火处理的升温速率在50℃/h以下。
[0015]所述的厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法，步骤(3)中，通常采用两次回火处理，第一次回火处理温度低于第二次回火处理温度，第一次回火处理在较低温度回火以观察截面硬度值变化规律，满足截面硬度值稳定在33HRC～37HRC。
[0016]所述的厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法，两次回火处理的升温速率在50℃/h以下。
[0017]本专利技术的设计思想是：
[0018]本专利技术首先设计通过锻前高温扩散退火工艺减轻了基材微观偏析，提高了材料综合性能。后续热处理制度包含锻后正火、扩散去氢退火处理、水空交替淬火及高温回火工艺。其中，从实验室测试结果分析，“880
±
10℃正火+870
±
10℃淬火调质处理”工艺显著改变了基体的晶粒结构、位错密度和析出相分布，提高了材料的强韧性匹配和截面硬度均匀性。此外，基于Abaqus数值模拟及实验研究提出的模块水空交替淬火冷却工艺研究方案，大程度解决了厚大模块因淬火过程易于产生的模块开裂及截面硬度值不均匀现象。
[0019]本专利技术的优点及有益效果是：
[0020]1、本专利技术以截面厚度超过800mm的高品质预硬型718H塑料模具钢为实验材料，基于前期实验研究基础及系统的实验方案，综合实验表征及数值模拟设计了包含高温扩散退火、锻后正火、扩散去氢退火处理、水空交替淬火及两次高温回火的热处理工艺，旨在实现厚大模块高的截面硬度均匀性，为718H塑料模具钢工业化应用过程中的力学性能改善提供技术支撑。
[0021]2、本专利技术确定了厚大断面718H预硬性塑料模具钢最佳的热处理方法，835mm厚的模块经本专利技术方案处理后截面硬度值控制在33HRC～37HRC，硬度差值稳定在
±
1.1HRC范围内，体现了厚大断面718H塑料模具钢的高品质。研究结果对于提高模具钢产品档次具有非常重要的意义。
附图说明
[0022]图1(a)-图1(b)为厚大断面718H预硬性塑料模具钢回火热处理后硬度值检测位置。其中：
[0023]图1(a)一次回火(First tempering)，L代表Line(即每行)，C代表Column(即每列)。图1(b)二次回火(Second tempering)。
具体实施方式
[0024]在具体实施过程中，本专利技术确定了厚大断面718H预硬性塑料模具钢最佳的热处理方法，根据本专利技术，718H预硬性塑料模具钢的模块是经电炉冶炼、二次精炼、高温扩散退火及两次镦粗、三向锻造而成，模块规格尺寸为3000mm
×
1210mm
×
835mm。模块经900℃～1150℃温度锻造后进行空冷处理，在空冷状态下放置12h～15h后进行880
±
10℃保温16h～24h正火处理及后续660℃～680℃保温36h～48h的扩散去氢退火处理；扩散去氢退火处理后，模块需进行870
±
10℃保温16h～24h的淬火处理，利用水空交替淬火工艺原则执行淬火冷
却；经淬火后的模块需即刻进行后续的520℃～540℃保温36h～48h的回火处理。进一步地，通过检测截面硬度值变化规律评估热处理工艺可行性。
[0025]下面，结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0026]实施例
[0027]请参阅图1(a)-图1(b)、表1、表2、表3，本实施例确定的厚大断面718H预硬性塑料模具钢最佳的热处理方法，包括以下步骤：
[0028](1)718H预硬性塑料模具钢的模块是经电炉冶炼、二次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)厚大断面718H预硬性塑料模具钢的模块经900℃～1150℃温度锻造后进行空冷处理，在空冷状态下放置12h～15h后进行880
±
10℃保温16h～24h正火处理，后续进行660℃～680℃保温36h～48h的扩散去氢退火处理；(2)扩散去氢退火处理后，模块需进行870
±
10℃保温16h～24h的淬火处理，利用水空交替淬火工艺原则执行淬火冷却；(3)经淬火处理后的模块需即刻进行后续的520℃～540℃保温36h～48h的回火处理。2.按照权利要求1所述的厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法，其特征在于，步骤(1)中，厚大断面718H预硬性塑料模具钢的模块是经电炉冶炼、二次精炼、高温扩散退火及两次镦粗、三向锻造而成，模块规格尺寸为3000mm
×
1210mm
×
835mm。3.按照权利要求2所述的厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法，其特征在于，高温扩散退火工艺在钢锭出炉经“一镦一拔”后进行，高温扩散退火工艺为1250
±
50℃保温16h～32h，均温时间根据钢锭截面厚度大小进行选择。4.按照权利要求1所述的厚大断面718H预硬性塑料模具钢热处理方法，其特征在于，步骤(1)中，正火处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘航航，傅排先，刘宏伟，孙宸，杜宁宇，李殿中，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：