[发明专利]Cr12MoV钢的热处理工艺

说明书

本发明公开了一种Cr12MoV钢的热处理工艺，属于热处理工艺领域。Cr12MoV钢的热处理工艺包括如下步骤：a.将Cr12MoV钢加热至990～1020℃淬火；b.将步骤a处理后的钢降温至‑(140～195)℃深冷处理；c.将步骤b处理后的钢加热至150～195℃回火。本发明热处理工艺有效减少了淬火和回火的次数以及缩短了时间，采用较低的淬火、回火温度配合较高温度的深冷处理提高了Cr12MoV钢的硬度、冲击韧性及耐磨性。本发明可有效解决现有Cr12MoV钢的热处理工艺工序过多、时间过长、成本较高的问题。

技术领域

本发明属于热处理工艺领域，涉及一种冷作模具钢的热处理工艺，具体涉及一种Cr12MoV钢的热处理工艺。

背景技术

目前，国内对于Cr12MoV钢的热处理工艺中，淬火温度基本控制在奥氏体化温度转变线以上，即850℃以上，为完全奥氏体化，通常将温度升至1000～1100℃后，再进行一次回火工艺；但由于该钢合金含量高，淬火后低温回火仍有大量的残余奥氏体存在，在使用过程中常因残余奥氏体转变为马氏体使体积膨胀而导致模具失效。

文献(李涛，王向杰.Cr12MoV模具钢的强韧化热处理工艺研究[J].铸造技术，2018，39(07):1565-1567.)研究了深冷后回火温度对Cr12MoV模具钢组织及性能的影响规律。结果表明，深冷后空冷处理，基体中存在大量残留奥氏体，马氏体组织粗大，力学性能及耐磨性能较低。深冷后回火处理，随着回火温度的提高，组织中残留奥氏体含量减少，马氏体细化，同时力学性能及耐磨性能提高。

文献(王伊卿，张实诚.用深冷处理消除Cr12MoV钢冲模热处理变形[J].金属热处理，1998(11):13-15.)研究了Cr12MoV钢冲模经不同工艺处理后的尺寸、冲击韧度和磨损速率，结果表明，Cr12MoV钢冲模热处理后的尺寸与残留奥氏体的量有关，深冷处理可控制Cr12MoV钢的尺寸，并可以提高Cr12MoV钢的冲击韧度、耐磨性能。

现有热处理工艺多为预热、保温、硝盐炉均温、淬火、空冷、回火等步骤，由于温度的选择不同需要进行多次淬火和回火的过程，而部分工艺会在淬火之后进行深冷处理或在回火之后进行深冷处理；目前需要深冷处理的热处理工艺过程中，淬火温度使用较多的为1030℃和1060℃，当淬火温度设定更低时，则多为分级淬火；深冷处理的温度控制大部分控制在-200℃左右，该环节会导致液氮的消耗量大大增加，对其成本控制及设备保护不利；最终回火环节的的温度大多控制在200～500℃，且需要1～2次回火工艺，长时间的热处理工艺对电阻炉的损害巨大，耗电量增加，不利于节约能源。

Cr12MoV冷作模具钢本身韧性相对较差，且模具生产工况条件苛刻，常受到较高的循环应力及冲击力作用，表面易发生磨损、裂纹等失效形式。因此，寻找一种工序简单、成本低廉的Cr12MoV钢热处理工艺来改进其组织与性能有着重要意义，工业应用价值较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有Cr12MoV钢的热处理工艺工序过多、时间过长、成本较高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：Cr12MoV钢的热处理工艺，包括如下步骤：

a.淬火：将Cr12MoV钢加热至990～1020℃，保温110～130min后浸入淬火剂中淬火；

b.深冷：将步骤a处理后的钢降温至-(140～195)℃，保温170～185min进行深冷处理；

c.回火：将步骤b处理后的钢加热至150～195℃，保温170～185min。

进一步的是，上述步骤a中，将Cr12MoV钢加热至995～1005℃，保温115～125min后浸入淬火剂中淬火。

进一步的是，上述步骤b中，将步骤a处理后的钢降温至-(145～160)℃，保温175～185min进行深冷处理。