【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热处理工艺，特别涉及一种冷作模具钢表面强化处理方法及冷作模具钢。
技术介绍
1、冷作模具钢是指使金属在冷态下变形或成形所使用的模具钢。由于冷作模具多为常温下工作，材料的塑性变形抗力大，模具的工作应力大，工作条件苛刻，综合起来这类模具性能上一般要求高的硬度和耐磨性、足够的强度、适当的韧性。其中强度是基本性能要求，为减少使用过程中的折断、崩刃等形式的损坏，要求材料有一定的韧性。而影响模具使用寿命的重要因素之一是模具的耐磨性。相关统计表明，模具表面磨损失效占冷作模具钢总失效的50%以上，为提高模具表面耐磨性，继而提高模具的使用寿命，目前常采用如氮化、pvd、cvd、和td等表面处理技术以改善模具表面性能。众多方法各有其优缺点，但也都面临实际效果，可操作性，成本及环境等问题。
2、现有技术cn112501403b公开了一种冷作模具钢表面超硬化处理工艺；其冷作模具钢为crl2mov型模具钢，包括预热、td炉处理、盐浴炉淬火、高温回火和后续处理等步骤。虽然该技术能够有效提高crl2mov型模具钢的韧性，但是该方法的操作简便性、易操作性和成本还有进一步优化的空间。
3、现有技术cn103510080a公开了一种冷作模具钢的表面处理方法；该方法步骤包括净化处理、预镀 ni-p 层和化学复合镀，将经预镀 ni-p 层的冷作模具钢浸入添加了稳定剂和表面活性剂的镀液中进行表面活化；化学复合镀包括在 75℃～ 95℃温度下，添加有经表面改性后预混合的tio2和sio2纳米颗粒的镀液中化学复合镀30 ～ 40分钟形成
4、现有技术cn114836599a公开了一种冷作模具钢基体强韧化热处理工艺，采用三次奥氏体化、一次高温回复处理、两次回火处理的的热处理工艺技术，进而提高模具的冷作模具钢的抗开裂、崩韧、折断性能，同时提高冷作模具钢的抗粘着性能。但是该技步骤繁琐，加工周期长，为了得到硬度和韧性满意的冷作模具钢，有必要优化改进该工艺。
5、综上所述，现有技术的冷作模具钢表面处理方法在简便性、易操作性和成本还可以进一步优化。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：简化现有技术的冷作模具钢表面强化处理方法的繁琐步骤，降低操作要求，同时进一步提升钢件的表面硬度、耐磨程度、和钢心的韧性。为了解决上述问题，本专利技术提供一种冷作模具钢表面强化处理方法及采用该方法制备的冷作模具钢。本专利技术的方法步骤简单，可操作性强，节省成本，大幅度增加了冷作模具钢的表面的硬度和耐磨性能，以及提升了钢心的韧性。
2、具体的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术第一方面提供一种冷作模具钢表面强化处理方法，包括如下步骤：
4、s1：对钢件进行整体淬火和回火处理；
5、s2：对经s1处理后的钢件进行表面磨削加工处理；
6、s3：对经s2处理后的钢件进行整体去应力退火处理，获得冷作模具钢；
7、其中，所述s1步骤中，淬火包括加热、保温和冷却步骤；
8、所述淬火加热温度为1050~1080℃；所述淬火之后冷却至室温，冷却方式为油冷。
9、进一步地，所述淬火加热速率为≤100℃/h，所述淬火保温时间为0.5 h~2 h。
10、进一步地，所述淬火加热温度为1060±10℃。
11、进一步地，所述s1中，所述回火包括加热、保温和冷却步骤，所述回火加热的速率为≤100℃/h，所述回火加热温度为520±20℃，所述回火保温时间为2 h~4 h，之后冷却至室温，冷却方式为空冷。
12、进一步地，所述冷作模具钢的化学成分包括：
13、c：0.90%～1.15%；si：0.80%～1.10%；mn：≤ 0.50%；cr：7.00%～9.00%；v：0.15%～0.35%；mo：1.50%～2.10%；p：≤ 0.005%；s：≤ 0.003%；余量为fe。
14、进一步地，所述步骤s2中步骤为：
15、将s1处理后的钢件表面进行磨削加工；
16、所述磨削速度为20~40 m/s；
17、所述磨削后表面粗糙度为ra 0.15~0.04μm。
18、进一步地，所述s3中去应力退火包括将钢件加热、保温和冷却步骤，所述退火加热温度为200±20℃，所述退火加热速率为≤100℃/h，所述退火保温时间为2h~4 h，冷却方式为空冷。
19、进一步地，所述方法的参数包括：淬火温度1050℃、淬火保温时间1h、回火温度530℃、回火保温时间3h、表层磨削速度40m/s、表层磨削后粗糙度0.06μm、去应力退火温度205℃和去应力退火时间4h。
20、进一步地，所述s2磨削加工时的环境温度为常温。
21、另一方面，本专利技术还提供一种冷作模具钢，采用前述方法制备。
22、本专利技术的有益效果：
23、（1）本专利技术方法中各个参数协同作用，通过对冷作模具钢进行整体热处理获得较高的残余奥氏体体积分数，继而对模具钢表层进行磨削加工，使其产生超细晶马氏体组织，获得较高的表层硬化层，再通过去应力处理消除其磨削加工过程中产生的加工应力，最终获得表层硬度高而心部韧性好的冷作模具钢。
24、（2）本专利技术方法处理的冷作模具钢表面硬度较基体高50%以上，硬化层深度可达50~300μm，表层拥有优异的耐磨性，而心部保持较高的强度和韧性。采用该模具钢制作的模具具有更长的使用寿命，能够更好地适应现代工业生产对高端模具的需求。
25、本专利技术总结了实施例的各方面，并且不应当用于限制权利要求。根据在此描述的技术可设想到其他实施方式，这对于本领域技术人员来说在研究以下附图和具体实施方式后将是显而易见的，并且这些实施方式意图被包含在本申请的范围内。
26、在研究以下说明书、权利要求书和附图后，本领域技术人员将理解和意识到本公开的这些和其它方面、目的和特征。
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1.一种冷作模具钢表面强化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述淬火加热速率为≤100℃/h，所述淬火保温时间为0.5 h~2 h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述淬火加热温度为1060±10℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1中，所述回火包括加热、保温和冷却步骤，所述回火加热的速率为≤100℃/h，所述回火加热温度为520±20℃，所述回火保温时间为2 h~4 h，之后冷却至室温，冷却方式为空冷。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以质量百分数计，所述冷作模具钢的化学成分包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中步骤为：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3中去应力退火包括将钢件加热、保温和冷却步骤，所述退火加热温度为200±20℃，所述退火加热速率为≤100℃/h，所述退火保温时间为2h~4 h，所述冷却方式为空冷。
8.根据权利要求1~7任一项所述的方法，其特征在于，所述
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述S2磨削加工时的环境温度为常温。
10.一种冷作模具钢，其特征在于，由权利要求1~9任一项所述方法制备。
...【技术特征摘要】
1.一种冷作模具钢表面强化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述淬火加热速率为≤100℃/h，所述淬火保温时间为0.5 h~2 h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述淬火加热温度为1060±10℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1中，所述回火包括加热、保温和冷却步骤，所述回火加热的速率为≤100℃/h，所述回火加热温度为520±20℃，所述回火保温时间为2 h~4 h，之后冷却至室温，冷却方式为空冷。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以质量百分数计，所述冷作模具钢的化学成分包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜思敏，陈文雄，李天宇，陈晨，
申请(专利权)人：成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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