專利名稱：高合金鋼真空熱處理高溫區參數的分段設定法的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱處理時加熱溫度與保溫時間參數的設定方法，特別涉及一種高合金鋼在進行真空熱處理時，其高溫區段的加熱溫度與保溫時間參數的分段處理法。
背景技術：
高合金鋼通常是指合金含量高于10 %的合金鋼，一般有高速鋼、高合金模具鋼和不銹鋼等種類。由高合金鋼可制備成各類高合金鋼工件，如高合金鋼工具類工件和高合金鋼模具類工件等。在熱處理過程中，由于真空熱處理爐與常規氣氛(如空氣)熱處理爐相比有很大的不同及優勢，因此目前在高合金鋼的熱處理過程中所使用的加熱冷卻設備已經廣泛采用真空熱處理爐。當高合金鋼置于真空熱處理爐中進行加熱時，其加熱的溫度區段分為低溫區、中溫區和高溫區三個溫度段。高合金鋼工件經淬火后，可獲得一定的塑性、韌性和較高的強度與硬度，特別是有較高的紅硬度。但金屬的塑性韌性與硬度是互為矛盾的兩種特性，想要提高工件的強度、硬度和耐磨性，必然會降低工件的塑性和韌性，反之也一樣。如根據產品性能需要提高工件的紅硬性，就必須提高淬火加熱溫度和延長工件在高溫區階段的保溫時間，這樣必然會損失工件的塑性和韌性。這一矛盾情況，在使用真空熱處理爐進行的真空加熱狀態下更為突出。因為真空加熱是依靠輻射加熱為主，與常規熱處理爐相比，加熱速度緩慢，保溫時間就相應延長，這給熱處理工藝參數的設定帶來了困難。因此，如何合理的設定高合金鋼工件在真空熱處理爐中的加熱溫度和保溫時間，與最終產品的質量有著密切的聯系。

發明內容
本發明為了解決上述技術問題所采用的技術方案是一種高合金鋼真 空熱處理高溫區參數的分段設定法，包括高溫區第一階段加熱溫度與第一階段保溫時間參數的設定、高溫區第二階段加熱溫度與第二階段保溫時間參數的設定和高溫區第一階段與高溫區第二階段之間的加熱升溫時間參數的設定。所述高溫區第一階段加熱溫度與第一階段保溫時間參數的設定為，加熱溫度為980°C 1000°C，保溫時間占整個高溫區保溫時間總量的80%。所述高溫區第二階段加熱溫度與第二階段保溫時間參數的設定為，加熱溫度為1020°C 1300°C，保溫時間占整個高溫區保溫時間總量的15%。所述高溫區第一階段與高溫區第二階段之間的加熱升溫時間參數的設定為，由第一階段加熱溫度升至第二階段加熱溫度所需的升溫時間占整個高溫區保溫時間總量的5%。本發明的有益技術效果為本發明是將高合金鋼真空熱處理時，對其在高溫區段的加熱溫度和保溫時間進行分段處理。這種工藝方法對高合金鋼工件在高溫區的熱處理參數值進行了合理的優化，使得高合金鋼工件的淬火應力降到最小，減小了工件的熱處理畸變量，最大限度的發揮了材料的性能，在獲得高紅硬性、高耐磨性的同時也獲得了良好的塑性和韌性。


圖1為本發明的工藝操作示意圖。
具體實施例方式結合圖1對本發明做進一步的詳細說明。一種高合金鋼真空熱處理高溫區參數的分段設定法，包括高溫區第一階段加熱溫度與第一階段保溫時間參數的設定1、高溫區第二階段加熱溫度與第二階段保溫時間參數的設定2和高溫區第一階段與高溫區第二階段之間的加熱升溫時間參數的設定3。以下所述實施例中采用的高合金鋼選用高碳高鉻合金工具鋼SKD61，其有效厚度為20mm，要求經熱處理后的洛氏硬度為42 48HRC。采用本發明所述工藝的操作過程如下述實施例所述。實施例1設定SKD61的最終加熱溫度為1030°C，高溫區總保溫時間為llOmin，則(I)高溫區第一階段加熱溫度與第一階段保溫時間參數的設定如下加熱溫度980°C保溫時間高溫區總保溫時間X80%,即110minX80%= 88min。

(2)高溫區第二階段加熱溫度與第二階段保溫時間參數的設定如下加熱溫度1030°C保溫時間高溫區總保溫時間X 15%,即IlOminX 15%= 16. 5min。(3)高溫區第一階段與高溫區第二階段之間的加熱升溫時間參數的設定從980°C升溫至1030°C所需的時間高溫區總保溫時間X5%，即IlOminX5% =
5.5min。本實施例的工藝操作示意圖見圖1。成品洛氏硬度檢測結果44HRC。實施例2設定SKD61的最終加熱溫度為1300°C，高溫區總保溫時間為lOOmin，則(I)高溫區第一階段加熱溫度與第一階段保溫時間參數的設定如下加熱溫度1000°C保溫時間高溫區總保溫時間X80%,即IOOminX80% = 80min。(2)高溫區第二階段加熱溫度與第二階段保溫時間參數的設定如下加熱溫度1300°C保溫時間高溫區總保溫時間X 15%,即IOOminX 15% = 15min。(3)高溫區第一階段與高溫區第二階段之間的加熱升溫時間參數的設定從1000°C升溫至1300°C所需的時間高溫區總保溫時間X5%，即IOOminX5% =5min。成品洛氏硬度檢測結果45HRC。上述實施例中成品洛氏硬度的檢測方法按照中華人民共和國國家標準GB/T230. 1-2009 進行。在本發明中所述的工藝實現過程中，高溫區第一階段、高溫區第二階段及高溫區第一階段第二階段之間的加熱溫度與保溫時間參數，采用計算機技術，由電腦等控制儀表進行設置和運行。本發明中的高合金鋼可采用高速鋼、高合金模具鋼和不銹鋼。
權利要求
1.一種高合金鋼真空熱處理高溫區參數的分段設定法，其特征在于包括高溫區第一階段加熱溫度與第一階段保溫時間參數的設定(I)、高溫區第二階段加熱溫度與第二階段保溫時間參數的設定(2)和高溫區第一階段與高溫區第二階段之間的加熱升溫時間參數的設定⑶。
2.根據權利要求1所述的高合金鋼真空熱處理高溫區參數的分段設定法，其特征在于所述高溫區第一階段加熱溫度與第一階段保溫時間參數的設定(I)為，加熱溫度為980°C 1000°C，保溫時間占整個高溫區保溫時間總量的80%。
3.根據權利要求1所述的高合金鋼真空熱處理高溫區參數的分段設定法，其特征在于所述高溫區第二階段加熱溫度與第二階段保溫時間參數的設定(2)為，加熱溫度為1020°C 1300°C，保溫時間占整個高溫區保溫時間總量的15%。
4.根據權利要求1所述的高合金鋼真空熱處理高溫區參數的分段設定法，其特征在于所述高溫區第一階段與高溫區第二階段之間的加熱升溫時間參數的設定(3)為，由第一階段加熱溫度升至第二階段加熱溫度所需的升溫時間占整個高溫區保溫時間總量的5%。
全文摘要
本發明公開了一種高合金鋼真空熱處理高溫區參數的分段設定法。該方法包括高溫區第一階段加熱溫度與第一階段保溫時間參數的設定、高溫區第二階段加熱溫度與第二階段保溫時間參數的設定和高溫區第一階段與高溫區第二階段之間的加熱升溫時間參數的設定。這種工藝方法對高合金鋼工件在高溫區的熱處理參數值進行了合理的優化，使得高合金鋼工件的淬火應力降到最小，減小了工件的熱處理畸變量，最大限度的發揮了材料的性能，在獲得高紅硬性、高耐磨性的同時也獲得了良好的塑性和韌性。
文檔編號C21D11/00GK103060538SQ20111031845
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月19日 優先權日2011年10月19日
發明者沈君 申請人:昆山鑫昌泰模具科技有限公司