一種大錠型冷作模具鋼的鍛造加熱方法與流程
2023-09-19 17:26:35 5
本發明涉及一種模具鋼的鍛造加熱方法，具體為一種大錠型冷作模具鋼的鍛造加熱方法，屬於材料加工應用技術領域。
背景技術：
模具是工業發展的基礎，是工業化實現產品批量生產和新產品研發所不可缺少的成型工具。模具鋼根據其用途和工作條件可以分為冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼，冷作模具鋼主要用於在冷狀態下進行工件壓制、冷拉、衝壓成型等的模具。
高合金冷作模具鋼是高精度高壽命冷作模具的首選材料，主要為Cr12型冷作模具鋼，該系列冷作模具鋼是高碳高鉻模具鋼，這類模具鋼都具有高的硬度、強度和耐磨性，但是由於含碳量較高，因此造成其共晶碳化物不均勻性嚴重，導致加熱過程中，使熱應力集中，從而嚴重影響其鍛造塑性。
對比專利，申請號：200810140203.5，一種製作冷作模具鋼材料的工藝，雖然該發明使製備的冷作模具鋼材料，具有良好的淬透性，回火穩定性，較高的耐磨性及良好的加工性，能提高工效，降低生產使用成本，減少或避免模具崩脆開裂，延長模具使用壽，但是並沒有真正意義上的解決冷作模具鋼內部含碳量高的問題，因此造成其共晶碳化物不均勻性嚴重，從而嚴重影響其鍛造塑性。
技術實現要素：
本發明的目的就在於為了解決上述問題而提供一種大錠型冷作模具鋼的鍛造加熱方法，通過本發明加熱的大錠型冷作模具鋼D2，使其生產的鋼具有良好的鍛造塑性。
本發明通過以下技術方案來實現上述目的，一種大錠型冷作模具鋼的鍛造加熱方法，其方法具體包括以下步驟：
步驟A、製備6t錠的冷作模具鋼D2；
步驟B、將步驟A製備好的冷作模具鋼D2裝入加熱爐中，升溫至500℃，保溫2h；
步驟C、將步驟B加熱爐內部的冷作模具鋼D2取出，將冷作模具D2放入加熱爐中，以100℃/h的速度加熱至830℃，保溫4h；
步驟D、將步驟C保溫好的冷作模具D2以50℃/h的速度加熱至1000℃，保溫8h，然後使用LZ鍛造法進行預鍛造；
步驟E、再將步驟D保溫好的冷作模具D2回爐，再以90℃/h的速度加熱至1180～1220℃，保溫8h，然後使用KD鍛造法進行鍛造。
優選的，步驟D中LZ鍛造法進行預鍛造具體過程如下：
1)、將加熱爐取出的冷作模具D2使用上下平砧對6t錠冒口端壓鉗柄；
2)、將鉗口放入墩粗口進行墩粗處理；
3)、將步驟2)中墩粗完成的冷作模具D2通過小型壓機進行多次鍛造中間段。
優選的，在墩粗過程中使用的壓機壓力為500T。
優選的，步驟E中的KD鍛造法為：使用上、下寬V型砧對對冷作模具D2中間段實現三個方向的衝壓，進行兩鐓兩拔工藝鍛造。
優選的，KD鍛造過程中，採用1500T壓機進行鍛造。
優選的，KD鍛造過程中，使用上、下寬V型砧對對冷作模具D2中間段實現三個方向的衝壓，每次上砧的壓下量為壓下前高度的5-8％，每壓完一趟，轉動120°繼續鍛壓。
優選的，製備6t錠的冷作模具鋼D2按照以下元素含量製作，按照百分比計，C：0.8～1.05％、Mn：0.30～0.45％、Si：0.55～0.70％、Cr：8.0～8.5％、Mo：0.45～0.55％、V：0.30～0.45％、S≤0.02％和P≤0.030％，其餘含量為Fe。
本發明的有益效果是：通過本發明加熱之後的鍛造的冷作模具D2共晶碳化物分布更加均勻,使其在鍛造時熱應力不會集中，從而提高鍛造塑性及使用壽命久；通過本發明加熱的大錠型冷作模具鋼D2，具有優良的鍛造塑性，較大的提高了合金材料鍛造成材率，有良好的經濟效益和社會效益，適合推廣使用。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例一：
一種大錠型冷作模具鋼的鍛造加熱方法，其方法具體包括以下步驟：
步驟A、按照質量百分比計，稱量C：0.8％、Mn：0.30％、Si：0.55％、Cr：8.0％、Mo：0.45％、V：0.30％、S≤0.02％和P≤0.030％，其餘含量為Fe，製備成6t錠的冷作模具鋼D2；
步驟B、將步驟A製備好的冷作模具鋼D2裝入加熱爐中，升溫至500℃，保溫2h；
步驟C、將步驟B加熱爐內部的冷作模具鋼D2取出，將冷作模具D2放入加熱爐中，以100℃/h的速度加熱至830℃，保溫4h；
步驟D、將步驟C保溫好的冷作模具D2以50℃/h的速度加熱至1000℃，保溫8h，然後用LZ鍛造法進行預鍛造；
其中，步驟D中LZ鍛造法進行預鍛造具體過程如下：
1)、將加熱爐取出的冷作模具D2使用上下平砧對6t錠冒口端壓鉗柄；
2)、將鉗口放入墩粗口進行墩粗處理；
3)、將步驟2)中墩粗完成的冷作模具D2通過壓力為500T進行多次鍛造中間段；
步驟E、再將步驟D保溫好的冷作模具D2，回爐再以90℃/h的速度加熱至1180～1220℃，保溫8h，然後使用KD鍛造法進行鍛造；
其中，步驟E中的KD鍛造法為：使用上、下寬V型砧對對冷作模具D2中間段實現三個方向的衝壓，進行兩鐓兩拔工藝鍛造，KD鍛造過程中，採用1500T壓機進行鍛造。
其中，KD鍛造過程中，使用上、下寬V型砧對對冷作模具D2中間段實現三個方向的衝壓，每次上砧的壓下量為壓下前高度的5-8％，每壓完一趟，轉動120°繼續鍛壓。
實施例二：
一種大錠型冷作模具鋼的鍛造加熱方法，其方法具體包括以下步驟：
步驟A、按照質量百分比計，稱量C：1.05％、Mn：0.45％、Si：0.70％、Cr：8.5％、Mo：0.55％、V：0.45％、S≤0.02％和P≤0.030％，其餘含量為Fe，製備成6t錠的冷作模具鋼D2；
步驟B、將步驟A製備好的冷作模具鋼D2裝入加熱爐中，升溫至500℃，保溫2h；
步驟C、將步驟B加熱爐內部的冷作模具鋼D2取出，將冷作模具D2放入加熱爐中，以100℃/h的速度加熱至830℃，保溫4h；
步驟D、將步驟C保溫好的冷作模具D2以50℃/h的速度加熱至1000℃，保溫8h，然後再使用LZ鍛造法進行預鍛造；
其中，步驟D中LZ鍛造法進行預鍛造具體過程如下：
1)、將加熱爐取出的冷作模具D2使用上下平砧對6t錠冒口端壓鉗柄；
2)、將鉗口放入墩粗口進行墩粗處理；
3)、將步驟2)中墩粗完成的冷作模具D2通過壓力為500T進行多次鍛造中間段；
步驟E、再將步驟D保溫好的冷作模具D2，回爐再以90℃/h的速度加熱至1180～1220℃，保溫8h，然後使用KD鍛造法進行鍛造；
其中，步驟E中的KD鍛造法為：使用上、下寬V型砧對對冷作模具D2中間段實現三個方向的衝壓，進行兩鐓兩拔工藝鍛造，KD鍛造過程中，採用1500T壓機進行鍛造。
其中，KD鍛造過程中，使用上、下寬V型砧對對冷作模具D2中間段實現三個方向的衝壓，每次上砧的壓下量為壓下前高度的5-8％，每壓完一趟，轉動120°繼續鍛壓。
實施例一和實施例二通過鍛造加熱方法製作的冷作模具D2符合國家要求，產品使用壽命久，含碳量低，使其共晶碳化物更加均勻，使其在加熱過程中，熱應力集中，使其鍛造塑性好；通過本發明加熱的大錠型冷作模具鋼D2，具有優良的鍛造塑性，較大的提高了合金材料鍛造成材率，有良好的經濟效益和社會效益，適合推廣使用。
對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何標記視為限制所涉及的權利要求。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。