[发明专利]冷挤压模用模具钢制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种模具钢，具体属于冷挤压模用模具钢制备工艺。 

背景技术

对用来制作冷挤压模的材料进行热处理的工艺一般为包括下述步骤。淬火：真空炉加热到990℃—1050℃，保温60分钟；冷却：真空炉内油冷却50—70℃；回火：在冷却到达50-70℃时立即进行回火，在180℃的回火炉中保温2小时，随炉冷却至室温。对于XW42来说，若按上述工艺进行处理，该模具在普通加工工艺的情况下生产300只零件就发生开裂和崩刃现象，导致停产，及产品不合格。 

发明内容

本发明的目的上提供一种冷挤压模用模具钢制备工艺，它具有优异的韧性和切削性，从而能延长工具的寿命，同时维持常规的性能，具有优异的抛光性和耐磨性。 

本发明的技术方案如下： 

冷挤压模用模具钢制备工艺，包括有以下步骤：

a.模具钢基体由下述质量百分比的组分组成：C 0.25-0.35%，Mn 0.8-1.2%，Si 0.8-1.2%，V 0.11-0.25%，Mo0.23-0.56%，Cr 0.8-1.2%，Ni 0.4-1.2%， W 0.21-0.54%， Cu 0.22-0.32%， V 0.30%-1.20%，P≤0.034%、S≤0.050%,余量为Fe及不可避免的夹杂质；将含有上述组分的模具钢基体加热至650-760℃，保温5-6小时，炉冷至280-320℃，保温3-5小时，再加热至650-690℃，保温32小时，以40℃/小时冷却至400℃，再以20℃/小时，冷却至常温；

b.在1000℃—1050℃淬火，保温30分钟，在真空炉中将模具钢用氮气冷却到120℃—140℃；

c.淬火后模具钢以每小时50-60℃升温加热至350-460℃，保温2-3小时，冷却至室温，再以每小时80-100℃升温至500-620℃，保温3-4小时；炉冷至550-650℃，保温4-5小时，然后喷雾冷却处理，冷却后，再加温至温度为160～180℃，保温2-3小时；

d．深冷处理，将回火后的坯料放进深冷炉，用液氮进行快速冷却到-190℃左右，保温7-10小时。

所述的步骤b，在1020℃淬火，保温30分钟，在真空炉中用氮气冷却到130℃。 

本发明快速加热到淬火温度可以使奥氏体的晶粒来不及长大，从而获得细晶粒生物奥氏体组织，使淬火后能够获得细而均匀的马氏体组织。然后在真空炉中用氮气冷却到110℃-130℃。在真空炉中用氮气冷却比油更容易抗氧化（油中含有氧的成分），比油冷却更均匀，金属材料进入油里是慢慢放进去的，有先后问题，变形比较大，马氏体的组织均匀程度不好。氮气冷却较均匀，如果氮气的方向上下反复变化地吹到物件表面，则物件冷却更加均速，以比较可靠地获得均匀的马氏体组织。 

本发明具有优异的韧性和切削性，从而能延长工具的寿命，同时维持常规的性能，具有优异的抛光性和耐磨性。 

具体实施方式

冷挤压模用模具钢制备工艺，包括有以下步骤： 

a.模具钢基体由下述质量百分比的组分组成：C 0.25-0.35%，Mn 0.8-1.2%，Si 0.8-1.2%，V 0.11-0.25%，Mo0.23-0.56%，Cr 0.8-1.2%，Ni 0.4-1.2%， W 0.21-0.54%， Cu 0.22-0.32%， V 0.30%-1.20%，P≤0.034%、S≤0.050%,余量为Fe及不可避免的夹杂质；将含有上述组分的模具钢基体加热至650-760℃，保温5-6小时，炉冷至280-320℃，保温3-5小时，再加热至650-690℃，保温32小时，以40℃/小时冷却至400℃，再以20℃/小时，冷却至常温；

b. 在1020℃淬火，保温30分钟，在真空炉中用氮气冷却到130℃；

c.淬火后模具钢以每小时50-60℃升温加热至350-460℃，保温2-3小时，冷却至室温，再以每小时80-100℃升温至500-620℃，保温3-4小时；炉冷至550-650℃，保温4-5小时，然后喷雾冷却处理，冷却后，再加温至温度为160～180℃，保温2-3小时；

d．深冷处理，将回火后的坯料放进深冷炉，用液氮进行快速冷却到-190℃，保温7-10小时。

本发明的力学性能检测数据如下： 

经检测性能指标如下：

硬度HRC：60-67

抗弯强度：2400-2800Mpa

冲击韧性：60-74J/cm2

抗压强度：2100-2300 Mpa

耐磨性：达到D2。