專利名稱：一種用ld鋼制造復(fù)雜異形粉末冶金模具的熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料工藝領(lǐng)域，涉及一種用LD鋼制造復(fù)雜異形粉末冶金模具的熱處理工藝。
背景技術(shù)：
作為一種節(jié)能的少無切削的制造技術(shù)，粉末冶金日益為人們所重視，并在汽車行業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。粉末冶金在我國尚屬一門新興的工藝技術(shù)。在模具用材上還未形成一個專門的系列供人們選用，事實上，我國大部分粉末冶金制品廠出于對加工和使用水平的考慮，是以GCr15(上下壓頭、芯棒)、Cr12MoV(陰模)兩種材料甚至GCr15一種作為模具的主要材料，在以往的簡單的“筒筒、套套”為主的含油類零件的生產(chǎn)中基本滿足了生產(chǎn)的需要。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，粉末冶金零件的應(yīng)用日益廣泛，并向著高強度、高密度、高精度和形狀復(fù)雜(三高一復(fù)雜)的方向發(fā)展，伴之而來的是模具的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，模具多臺階、薄壁尖角和高負荷已經(jīng)很普遍，服役條件日見苛刻，GCr15無論從強韌性還是從耐磨性方面都顯示出了嚴重不足，用其所做的模具在使用過程中容易掉邊、掉角、碎裂、拉毛和啃傷，常常造成模具的早期失效。目前用于產(chǎn)品成型的模具大部分為異形結(jié)構(gòu)，需要線切割、電火花精加工，制造成本越來越高，因而模具的壽命對發(fā)揮粉末冶金優(yōu)勢的影響越來越大，可以看出，模具的壽命問題已經(jīng)成為制約我國粉末冶金工業(yè)發(fā)展，參與世界競爭的重要因素之一。
LD鋼(7Cr7Mo3V2Si)是一種新型冷作模具鋼，冶金質(zhì)量和工藝性能良好，強韌性高，調(diào)整熱處理工藝可以得到不同的強度和韌性的配合，與我國新研制的其他冷作模具鋼相比，LD鋼因其在保持高強度、高耐磨性的同時兼有高的韌性而具行更大的應(yīng)用前景，目前主要應(yīng)用在冷鐓、冷擠和沖壓等模具中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決復(fù)雜異形粉末冶金模具在使用過程中掉邊、掉角和開裂等早期失效的問題，提出了一種用LD鋼制造復(fù)雜異形粉末冶金模具的熱處理工藝，特征是采取鹽浴油淬、變溫多次回火的工藝，具體步驟為第一步，840℃～860℃預(yù)熱，保溫時間按0.20～0.50分鐘/毫米計算；第二步，1110℃～1130℃淬火，保溫時間按0.12～0.18分鐘/毫米計算；第三步，550℃～570℃回火一次，保溫時間120分鐘；第四步，590℃～610℃回火兩次，每次保溫時間90分鐘。該熱處理工藝使模具在保持一定強度的同時獲得了極高的韌性，有效地解決了復(fù)雜異形粉末冶金模具在使用過程中掉邊、掉角和開裂等早期失效的問題，模具的壽命大大提高，經(jīng)濟效益顯著。
具體實施例方式將用LD鋼制造的復(fù)雜異形粉末冶金模具采取鹽浴油淬、變溫多次回火的工藝，并按以下工藝步驟進行第一步，840℃-860℃預(yù)熱，保溫時間按0.2.0～0.50分鐘/毫米計算；第二步，1110℃～1130℃淬火，保溫時間按0.12～0.18分鐘/毫米計算；第三步，550℃～570℃回火一次，保溫時間120分鐘；第四步，590℃～610℃回火兩次，每次保溫時間90分鐘。上述工藝的關(guān)鍵在于溫度值的選擇和控制一是淬火溫度，在1110℃～1130℃淬火，奧氏體晶粒細小、均勻，合金碳化物溶解較多，回火時析出的彌散碳化物能夠起到強化作用；低于此溫度范圍回火，合金碳化物溶解較少，鋼中過多的脆性相會引起沖擊韌性的降低；高于此溫度范圍回火，晶粒長大較明顯，對韌性的提高也不利；其中最佳淬火溫度值為1120℃。二是第一次回火溫度，在550℃～570℃回火，部分馬氏體已經(jīng)分解，殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體，馬氏體中析出彌散的合金碳化物，出現(xiàn)彌散硬化現(xiàn)象，使鋼的硬度大大提高；殘余奧氏體在回火后的冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，使硬度進一步提高，即所謂的二次硬化現(xiàn)象。三是后續(xù)變溫回火的溫度，在590℃～610℃回火兩次，除少量回火馬氏體保留原位向外，其余都已經(jīng)溶解，析出碳化物較多并開始集聚，硬度和強度雖然有所下降，但是韌性迅速提高，并在610℃處出現(xiàn)峰值。
用LD鋼制造的復(fù)雜異形粉末冶金模具，按此工藝處理后，能夠保持一定的強度和硬度，最顯著的特點是韌性極高，能滿足服役條件苛刻的復(fù)雜異形粉末冶金模具的需要。
權(quán)利要求
1.一種用LD鋼制造復(fù)雜異形粉末冶金模具的熱處理工藝，特征是采取鹽浴油淬、變溫多次回火的工藝，具體步驟為第一步，840℃～860℃預(yù)熱，保溫時間按0.20～0.50分鐘/毫米計算；第二步，1110℃～1130℃淬火，保溫時間按0.12～0.18分鐘/毫米計算；第三步，550℃～570℃回火一次，保溫時間120分鐘；第四步，590℃～610℃回火兩次，每次保溫時間90分鐘。
2.如權(quán)利要求1所述的用LD鋼制造復(fù)雜異形粉末冶金模具的熱處理工藝，其特征在于所述淬火溫度最佳溫度值為1120℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用LD鋼制造復(fù)雜異形粉末冶金模具的熱處理工藝，特征是采取鹽浴油淬、變溫多次回火的工藝，具體步驟為第一步，840℃～860℃預(yù)熱，保溫時間按0.20～0.50分鐘/毫米計算；第二步，1110℃～1130℃淬火，保溫時間按0.12～0.18分鐘/毫米計算；第三步，550℃～570℃回火一次，保溫時間120分鐘；第四步，590℃～610℃回火兩次，每次保溫時間90分鐘。該熱處理工藝使模具在保持一定強度的同時獲得了極高的韌性，有效地解決了復(fù)雜異形粉末冶金模具在使用過程中掉邊、掉角和開裂等早期失效的問題，模具的壽命大大提高，經(jīng)濟效益顯著。
文檔編號C21D9/00GK1403600SQ02139110
公開日2003年3月19日 申請日期2002年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月25日
發(fā)明者褚東寧, 陳永升 申請人:東風(fēng)汽車公司