[发明专利]大尺寸1.2382铸钢模具镶块的铸造方法

说明书

本发明公开了一种大尺寸1.2382铸钢模具镶块的热处理铸造方法，属于模具铸造技术领域。由于现有的1.2382铸钢在热处理过程中容易出现开裂，限制了1.2382铸钢模具镶块的尺寸，本发明通过在热处理铸造过程中采用提前脱模快速冷却的方法使大尺寸的模具镶块形成与小尺寸的模具镶块相同或相似的金相结构组织，避免了模具镶块在后续的淬火和回火过程中开裂。

技术领域

本发明属于模具铸造技术领域。

背景技术

以铸代锻是当今模具制造业发展的趋势。模具制造技术飞速发展，在欧美日汽车模具制造中，使用铸件的数量占模具使用黑色材料的95％以上。使用铸件制作模具与锻件比较可以节约大量原材料，节省数控加工费用，降低动能消耗，缩短生产周期。欧洲、美国和日本等发达国家汽车模具制造业都已率先使用铸件代替锻件制作模具，如德系模具制造标准要求使用铸高碳高合金钢材料，比如1.2382铸钢。目前，在使用1.2382铸钢过程中存在许多问题。铸件与锻件的最大区别是铸件的强韧性比锻件要低得多，尤其是高碳高合金铸钢1.2382。以往我们在使用1.2382的过程中，热处理开裂比较多，其中，小件的1.2382模具镶块开裂较少，较大模具镶块尺寸(高或宽大于80mm或100mm的镶块)，几乎都开裂，而这样尺寸的镶块正是模具制造中常用的，1.2382铸钢热处理开裂给模具制造带来极大困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够使大尺寸(宽100mm×高80mm×长100mm≤镶块尺寸≤600mm×400mm×150mm，镶块内部中空，壁厚50mm左右)1.2382铸钢模具镶块，在后续的淬火和回火处理时不开裂的方法，具体步骤如下：

1)当钢水浇注结束后，铸钢从浇注温度以14～18℃/min自然冷区至940～980℃时脱去铸造模具，在空气中冷却或用其他方法使铸件以25～28℃/min的速度冷却到500℃；

2)冷却至500℃后再以1.0～2.5℃/min的冷却速度缓慢冷却至室温；

3)去掉铸件的冒口后，立即将铸件送入退火炉中，在850～860℃的退火温度下进行退火处理2小时；退火后在720℃保温时间为5～6或7～8小时；

4)铸钢件经冷加工后，淬火然后再回火2～3次。

步骤2)中对于环境温度较低的情况下应当先冷却至500℃后再缓慢冷却至室温；具体可采用坑冷或用热砂埋入冷却的方法。

步骤4)中淬火和回火时时应当按照高淬高回或低淬低回的原则进行；高淬高回时1010～1150℃淬火，500～520℃回火；低淬低回时960～1000℃淬火，180～250℃回火。

高淬高回温度优选1020℃淬火，510℃～515℃回火。

低淬低回温度优选1000℃淬火，200℃回火。

本发明的有益效果：

本发明方法使空心大件铸钢镶块的冷却速度与原来实心小件铸钢镶块的冷却速度相同，并使空心大件获得与原来实心小件铸钢镶块相同或相近的金相组织，这种金相组织，就是使较大模具镶块的获得网眼较小，网壁较薄，均匀的网状碳化物加珠光体组织，这样的金相组织在热处理时，铸钢件不易开裂。

附图说明

图1热处理时开裂的模具镶块的金相组织；

图2热处理后小件模具镶块的金相组织；

图3使用本发明方法进行热处理后的大尺寸模具镶块的金相组织；

图4实施例1模具镶块形状示意图；

图5实施例2模具镶块形状示意图；

图6实施例3模具镶块形状示意图；

图7烧壳铸造工艺烧壳方法示意图。