一種復(fù)合鋼淬火熱處理工藝及其采用該熱處理工藝得到的復(fù)合鋼的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合鋼淬火熱處理工藝及其采用該熱處理工藝得到的復(fù)合鋼，工藝包括以下步驟：(1)提供刃口材料為高速鋼，基體為模具鋼或結(jié)構(gòu)鋼的復(fù)合鋼；(2)將復(fù)合鋼采用1175℃-1185℃淬火加熱，淬火冷卻為分級淬火，分級溫度為550℃-600℃；(3)將淬火后復(fù)合鋼油冷至445℃-455℃取出，放在空氣中冷卻至室溫；(4)將室溫下的復(fù)合鋼進(jìn)行連續(xù)兩次相同回火，回火溫度為555℃-565℃，時間為1小時；將兩次回火后的復(fù)合鋼再進(jìn)行一次回火，回火溫度為395℃-405℃，時間為1小時。本發(fā)明所述的一種復(fù)合鋼淬火熱處理工藝及其采用該熱處理工藝得到的復(fù)合鋼，保證了復(fù)合鋼加工的刀具、工具和模具的質(zhì)量提高，性能超出了傳統(tǒng)單一的高速鋼，并且刀具、工具和模具的壽命大大提高。
【專利說明】一種復(fù)合鋼淬火熱處理工藝及其采用該熱處理工藝得到的復(fù)合鋼
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬熱處理領(lǐng)域，一種復(fù)合鋼淬火熱處理工藝及其采用該熱處理工藝得到的復(fù)合鋼。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，傳統(tǒng)的560°C三次回火的工藝，對于M2高速鋼的淬火溫度為:1220°C —1250°C，因為這時的淬火溫度較高，形成大量的碳化物和奧氏體，因此必須經(jīng)過560°C三次或四次回火，才能達(dá)到預(yù)期組織及硬度要求，但是其強(qiáng)韌性仍不能達(dá)到人們的理想要求，并且每次回火后必須冷卻至室溫再進(jìn)行下一次回火，多次回火工藝繁瑣耗時。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對以上問題的提出，而研究設(shè)計一種復(fù)合鋼淬火熱處理工藝及其采用該熱處理工藝得到的復(fù)合鋼，用以解決現(xiàn)有的熱處理工藝，對高速鋼淬火溫度較高，形成大量碳化物和奧氏體，必須560°C三次或四次回火，多次回火工藝繁瑣，強(qiáng)韌性達(dá)不到人們的理想要求的缺點。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下:
[0004]一種復(fù)合鋼淬火熱處理工藝，其特征在于包括以下步驟:
[0005](I)提供刃口材料為高速鋼，基體為模具鋼或結(jié)構(gòu)鋼的復(fù)合鋼；
[0006](2)將復(fù)合鋼采用1175°C -1185°C淬火加熱，淬火冷卻為分級淬火，分級溫度為550 0C -600 0C ；
[0007](3)將步驟(2)淬火冷卻后，溫度為550°C _600°C的復(fù)合鋼，取出放入油中冷卻至445°C—455°C，再取出放入空氣中空冷至室溫；
[0008](4)將室溫下的復(fù)合鋼進(jìn)行連續(xù)兩次相同回火，回火溫度為555°C _565°C，時間為I小時；將兩次回火后的復(fù)合鋼再進(jìn)行一次回火，回火溫度為395°C _405°C,時間為I小時。
[0009]作為優(yōu)選步驟(2)的淬火前分別進(jìn)行545°C -555°C和845°C _855°C兩次預(yù)熱。
[0010]作為優(yōu)選步驟⑵中淬火加熱及保溫時間為I^1 = T^2 = Τ?3滿足下列用于真空熱處理加熱的369法則公式:
[0011]工件尺寸基本相同，擺放整齊，并擺放空隙< D時，按下列公式計算:
[0012]G < 300kg = T真2 = T真3 = 30+D
[0013]G = 301—600kg = I^2 = I^3 = (30—60)+D
[0014]G = 601—900kg = I^2 = I^3 = (60—90)+D
[0015]G > 901kg i = T 真 2 = T 真 3 = 90+D
[0016]式中:G為裝爐總重量，包括工件、料筐、料架及料盤的所有重量(kg) ；D為工件有效直徑/IffliuTil為第一次預(yù)熱時間/min ；?Μ2為第二次預(yù)熱時間/min ；ΤΛ3為最終保溫時間 /min。
[0017]作為優(yōu)選步驟(1)所述的高速鋼為M42、M2、M2AL、M35或M2-R42，模具鋼為Crl2MoV 或 Crl2，所述結(jié)構(gòu)鋼為 60Mn、45Mn、16Mn、45 號或 40Cr。
[0018]一種采用上述熱處理工藝得到的復(fù)合鋼。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明所述的一種復(fù)合鋼淬火熱處理工藝及其采用該熱處理工藝得到的復(fù)合鋼，復(fù)合鋼因為淬火溫度較低(1175°C — 1185°C)，比傳統(tǒng)淬火溫度低60°C—70°C，因此淬火后組織細(xì)小均勻，組織的碳化物級別不大于2級，碳化物顆粒不大于7 μ m，硬度達(dá)到HRC66以上，殘余奧氏體也較少，基本上555°C _565°C回火兩次即可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，減少了回火次數(shù)，簡化了工藝步驟，節(jié)省了資源，再加上一次395°C _405°C消除應(yīng)力回火，使組織的強(qiáng)韌性更高；保證了復(fù)合鋼加工的刀具、工具和模具的質(zhì)量提高，性能超出了傳統(tǒng)單一的聞速鋼，并且刀具、工具和1旲具的壽命大大提聞。
[0020]本發(fā)明熱處理工藝得到的復(fù)合鋼的鏈板落料的模具壽命提高一倍以上，傳統(tǒng)的高速鋼M2凹模普通熱處理工藝加工壽命標(biāo)準(zhǔn)為14萬次/只，我們加工的復(fù)合鋼凹模壽命為30萬次/只，并還在使用；某鏈條廠的沖頭采用本發(fā)明M2/Crl2復(fù)合淬火工藝，壽命由原來的5萬次/只提高至11萬次/只。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明復(fù)合鋼的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中:1、刃口材料，2、基體。
【具體實施方式】
[0023]一種復(fù)合鋼淬火熱處理工藝，包括以下步驟:
[0024](I)如圖1所示，提供刃口材料I為M42、M2、M2AL、M35或M2-R42等高速鋼(凡是鎢一鑰系、鑰系高速鋼復(fù)合材料在1175°C — 1185°C淬火加熱區(qū)間，都可以滿足使用要求)，基體2為Crl2MoV、Crl2等模具鋼或60Mn、45Mn、16Mn、45號、40Cr等結(jié)構(gòu)鋼的復(fù)合鋼，并且基體2還能夠為60Si2Mn的彈簧鋼。例如:刃口材料I為M2的鑰系高速鋼和基體2為Crl2的冷作模具鋼通過熱等靜壓復(fù)合而成的復(fù)合鋼，取用厚度小于IOmm較薄的M2高速鋼，因此碳化物級別小于2級，淬火、回火后的強(qiáng)韌性較好。
[0025](2)將復(fù)合鋼采用1175°C -1185°C淬火加熱，淬火冷卻為分級淬火，分級溫度為5500C _600°C，并且淬火前分別進(jìn)行545°C _555°C和845°C _855°C兩次預(yù)熱；淬火溫度比傳統(tǒng)淬火溫度低60°C—70°C，因此淬火后組織細(xì)小均勻，組織的碳化物級別不大于2級，碳化物顆粒不大于7 μ m，硬度達(dá)到HRC66以上，殘余奧氏體也較少。
[0026]淬火加熱及保溫時間為T& = ΤΛ2 = Τ?3滿足下列用于真空熱處理加熱的369法則公式:
[0027]工件尺寸基本相同，擺放整齊，并擺放空隙< D時，按下列公式計算:
[0028]G < 300kg i = T 真 2 = T 真 3 = 30+D
[0029]G = 301—600kg = I^2 = I^3 = (30—60)+D
[0030]G = 601—900kg:ΤΛι = T*2 = T真3 = (60—90)+D
[0031]G ^ 901kg:ΤΛι = T^2 = T^3 = 90+D
[0032]式中:G為裝爐總重量，包括工件、料筐、料架及料盤的所有重量(kg) ；D為工件有效直徑/mm。Til為第一次預(yù) 熱時間/min 為第二次預(yù)熱時間/min 為最終保溫時間 /min。
[0033]復(fù)合鋼的基體2為Crl2模具鋼，因此1175°C _1185°C淬火使基體2硬度較低(硬度為50RC — 55RC)，因此強(qiáng)韌性較高。
[0034] (3)將步驟⑵淬火冷卻后，溫度為550°C _600°C的復(fù)合鋼，取出放入油中冷卻至4450C-455°C,再取出放入空氣中空冷至室溫。
[0035](4)將室溫下的復(fù)合鋼進(jìn)行連續(xù)兩次相同回火，回火溫度為555°C _565°C,時間為I小時，即可達(dá)到常規(guī)的鋼件回火強(qiáng)韌性要求，減少了回火次數(shù)，簡化了工藝步驟，節(jié)省了資源；將兩次回火后，室溫下的復(fù)合鋼再進(jìn)行一次回火，回火溫度為395°C _405°C，時間為I小時，使組織的強(qiáng)韌性更高。
[0036]一種采用上述熱處理工藝得到的復(fù)合鋼。
[0037]本發(fā)明的復(fù)合鋼熱處理后相比于傳統(tǒng)的M2高速鋼淬火溫度為1220°C — 1250°C，回火溫度為560°C X三次回火，復(fù)合鋼進(jìn)行1175°C-1185°C淬火，兩次555°C_565°C回火和一次395°C -405°C回火，使復(fù)合鋼上刃口材料I的高速鋼M2的強(qiáng)韌性高于傳統(tǒng)的熱處理工藝淬火后的產(chǎn)品。
[0038]本發(fā)明熱處理工藝得到的復(fù)合鋼的鏈板落料的模具壽命提高一倍以上，傳統(tǒng)的高速鋼M2凹模普通熱處理工藝加工壽命標(biāo)準(zhǔn)為14萬次/只，我們加工的復(fù)合鋼凹模壽命為30萬次/只，并還在使用；某鏈條廠的沖頭采用本發(fā)明M2/Crl2淬火工藝，壽命由原來的5萬次/只提高到11萬次/只。
[0039]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合鋼淬火熱處理工藝，其特征在于包括以下步驟: (1)提供刃口材料為高速鋼，基體為模具鋼或結(jié)構(gòu)鋼的復(fù)合鋼； (2)將復(fù)合鋼采用1175°C-1185 °C淬火加熱，淬火冷卻為分級淬火，分級溫度為550 ℃ -600℃ ； (3)將步驟⑵淬火冷卻后，溫度為550°C_600°C的復(fù)合鋼，取出放入油中冷卻至445°C—455°C，再取出放入空氣中空冷至室溫； (4)將室溫下的復(fù)合鋼進(jìn)行連續(xù)兩次相同回火，回火溫度為555°C-565°C ;將兩次回火后的復(fù)合鋼再進(jìn)行一次回火，回火溫度為395°C -405°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合鋼淬火熱處理工藝，其特征在于:步驟(2)的淬火前分別進(jìn)行545 °C -555 °C和845 °C _855°C兩次預(yù)熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合鋼淬火熱處理工藝，其特征在于:步驟(2)中淬火加熱及保溫時間為Tm = ΤΛ2 = Τ?3滿足下列用于真空熱處理加熱的369法則公式: 工件尺寸基本相同，擺放整齊，并擺放空隙< D時，按下列公式計算:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合鋼淬火熱處理工藝，其特征在于:步驟(1)所述的高速鋼為M42、M2、M2AL、M35或M2-R42，模具鋼為Crl2MoV或Crl2，所述結(jié)構(gòu)鋼為60Mn、45Mn、16Mn、45 號或 40Cr。
5.一種采用權(quán)利要求1到4所述任意一項熱處理工藝得到的復(fù)合鋼。
【文檔編號】C21D1/18GK103924045SQ201410188048
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】田紹潔, 陳世杰, 楊仁德, 車?yán)や? 王偉 申請人:大連圣潔真空技術(shù)開發(fā)有限公司