一種臺車爐生產高品質模具鋼的熱處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種臺車爐生產高品質模具鋼的熱處理工藝，其特征在于包含以下工藝步驟：（1）將模具鋼從厚到薄依次疊放裝入臺車爐中，上下板間由型鋼支撐；（2）以40℃/h升溫速率升至300℃~350℃后保溫2h；（3）繼續以40℃/h升溫速率升至630℃~660℃后保溫8~12h；（4）保持換向風機工作前提下，隨爐冷卻至300℃后出爐。（5）以上工藝階段，當鋼板兩側溫差大于20℃時，換向風機換向。本發明所述的熱處理工藝有效解決了臺車爐加熱效率低，溫控精度差難題。本工藝生產高品質模具鋼板型良好，硬度符合標準要求，同板硬度差小于5HB，異板硬度差小于10HB。硬度均勻，切削加工性能良好，適于加工復雜模具。
【專利說明】一種臺車爐生產高品質模具鋼的熱處理工藝
【技術領域】
[0001] 本發明涉及到一種工業中使用的模具鋼的熱處理工藝，屬于冶金加工【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 模具是機械制造、無線電儀表、電機、電器等工業部門中制造零件的主要加工工 具。隨著工業的逐步發展，各行業對零件精度要求越來越高，這對模具鋼加工成型性能提出 更高要求。硬度均勻性是表征模具鋼切削加工性能重要指標，即要求模具鋼有較好硬度均 勻性。由于模具鋼合金含量高，乳制產生內應力大，熱處理時需要較長保溫時間來均勻組 織。在連續爐生產模具鋼生產效率低、成本高，嚴重占用生產廠產能，而臺車爐作為輔助熱 處理設備可以解決此問題。
[0003] 目前臺車爐以一階段升溫，升溫時無中間溫度緩沖區域，導致目標溫度偏差較大， 造成鋼板局部溫度過高，同時需要較長保溫時間來均勻爐溫。臺車爐裝鋼方式無具體規范， 生產中沒有得到足夠重視，裝鋼方式不科學不利于爐內熱風循環，爐溫均勻性難以控制。保 溫結束后直接關閉熱電偶及換向風機，采用自然冷卻，無法保證爐內各區域溫降均勻性。以 上問題導致臺車爐加熱效率低，溫控精度差，成品質量不均勻、合格率低，嚴重制約著高品 質模具鋼的生產。
【發明內容】
[0004] 鑒于上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提出一種生產硬度均勻、板型好、 性能優的高品質模具鋼的熱處理工藝。
[0005] 為解決上述問題，本發明采用的技術方案是一種臺車爐生產高品質模具鋼的熱處 理工藝，其特征在于包含以下工藝步驟：
[0006] (1)裝鋼：爐內熱風由下往上循環，為保證垂直方向鋼板升溫速率一致、異板性能 均勻，將鋼板按從厚到薄的順序從下到上依次疊放裝入臺車爐；
[0007] (2)第一階段升溫：以40°C /h升溫速率將鋼板加熱至300°C?350°C后保溫2h， 加熱和保溫過程中風機換向閥門在鋼板兩側爐溫差大于20°C時換向；
[0008] (3)第二階段升溫：繼續以40°C /h升溫速率將鋼板加熱至630°C?660°C后保溫 8?12h，加熱過程中風機換向閥門在鋼板兩側爐溫差大于20°C時換向，保溫時鋼板兩側溫 差大于10°C時換向；以保證爐溫整體均勻性。
[0009] (4)隨爐冷卻：關閉熱電偶，停止加熱，緩冷時鋼板兩側溫度差大于15°C時換向， 以保證溫降均勻。鋼板隨爐冷卻至300°C后出爐。
[0010] 本發明進一步限定的技術方案是：
[0011] 進一步的，在所述（1)裝鋼步驟中，裝爐時鋼板邊部一邊對齊，距爐壁100? 150mm，為防止熱風循環不均導致鋼板受熱不均，另一邊用薄板在寬度方向上補齊，距爐壁 100 ?150mm。
[0012] 進一步的，在距離所述鋼板頭尾部500mm處均擺放支撐墊塊，在頭尾兩支撐墊塊 之間均勻擺放內部墊塊，上下層的對應位置的墊塊在同一條垂直線上，墊塊寬度尺寸大于 鋼板的寬度尺寸，且同一層相鄰兩墊塊間距小于1500mm。這種裝鋼方式有利于熱風循環，保 證爐溫均勻性，防止熱處理過程中鋼板變形。
[0013] 進一步的，為了防止不同層鋼板受熱不均，產品質量參差不齊，最下層鋼板與爐底 的間距大于300mm，各層鋼板之間間距大于250mm。
[0014] 進一步的，所述臺車爐的上下板間以及墊塊均由型鋼支撐。
[0015] 本發明的有益效果是：與現有技術比較，本發明具有以下優點：本發明所述裝鋼 方式有利于熱風循環，保證爐溫均勻性，防止熱處理過程中鋼板變形。所述熱處理工藝采用 分級加熱，防止加熱時溫度飄高對模具鋼硬度均勻性產生影響。本發明所述風機換向方式 可保證熱處理各過程中爐溫均勻性。所述隨爐冷卻方式可有效保證鋼板硬度均勻性，防止 鋼板局部溫降過快導致板形、性能差異。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明裝鋼結構示意圖；
[0017] 圖2為實施例1中熱處理工藝過程中溫度與時間關系示意圖。
[0018] 圖3為實施例2中熱處理工藝過程中溫度與時間關系示意圖。
[0019] 圖4為實施例3中熱處理工藝過程中溫度與時間關系示意圖。
[0020] 圖中：1、爐底；2、支撐型鋼；3鋼板。
【具體實施方式】
[0021] 實施例1
[0022] 本實施例提供的一種臺車爐生產高品質模具鋼的熱處理工藝的工藝步驟：
[0023] (1)裝鋼：如圖1所示：將模具鋼板3按從厚到薄從下到上依次疊放裝入臺車爐， 上下板間由型鋼2支撐。裝爐時鋼板3邊部一邊對齊，距爐壁100mm，另一邊用薄板在寬度 方向上補齊，距爐壁100mm。每層鋼板3距離頭尾部500mm處均擺放型鋼2以做支撐，防止 回火后鋼板3兩頭受高溫影響扒頭。上下鋼板層對應位置的上下層型鋼2墊塊在同一條垂 直線上，防止鋼板產生波浪彎。型鋼2墊塊尺寸應大于鋼板的寬度尺寸，且型鋼2墊塊間距 為1300mm。最下層鋼板與爐底1的間距為400mm，各層鋼板之間間距為300mm。
[0024] (2)第一階段升溫：如圖2所示，以40°C /h升溫速率升至300°C后保溫2h，加熱、 保溫過程中風機換向閥門在鋼板兩側爐溫差為21 °C時換向。
[0025] (3)第二階段升溫：如圖2所示，繼續以40°C /h升溫速率升至650°C后保溫10h， 加熱過程中風機換向閥門在鋼板兩側爐溫差為21°C時換向，保溫時鋼板兩側溫差為11°C 換向，保證爐溫整體均勻性。
[0026] (4)隨爐冷卻：關閉熱電偶停止加熱，緩冷時鋼板兩側溫度差為16°C換向，保證溫 降均勻，鋼板隨爐冷卻至300°C后出爐。
[0027] 表1本發明實施例的鋼板溫度（°C )
[0028]
【權利要求】
1. 一種臺車爐生產高品質模具鋼的熱處理工藝，其特征在于包含以下工藝步驟： (1) 裝鋼：將鋼板按從厚到薄的順序從下到上依次疊放裝入臺車爐； (2) 第一階段升溫：以40°C /h升溫速率將鋼板加熱至300°C?350°C后保溫2h，加熱和 保溫過程中風機換向閥門在鋼板兩側爐溫差大于20°C時換向； (3) 第二階段升溫：繼續以40°C/h升溫速率將鋼板加熱至630°C?660°C后保溫8?12h， 加熱過程中風機換向閥門在鋼板兩側爐溫差大于20°C時換向，保溫時鋼板兩側溫差大于 10 °C時換向； (4) 隨爐冷卻：關閉熱電偶，停止加熱，緩冷時鋼板兩側溫度差大于15°C時換向，鋼板 隨爐冷卻至300°C后出爐。
2. 根據權利要求1所述的臺車爐生產高品質模具鋼的熱處理工藝，其特征在于：在距 離所述鋼板頭尾部500mm處均擺放支撐墊塊，在頭尾兩支撐墊塊之間均勻擺放內部墊塊， 上下層的對應位置的墊塊在同一條垂直線上，墊塊寬度尺寸大于鋼板的寬度尺寸，且同一 層相鄰兩墊塊間距小于1500mm。
3. 根據權利要求2所述的臺車爐生產高品質模具鋼的熱處理工藝，其特征在于：在所 述（1)裝鋼步驟中，裝爐時鋼板邊部一邊對齊，距爐壁10(Tl50mm，另一邊用薄板在寬度方 向上補齊,距爐壁10(Tl50mm。
4. 根據權利要求3所述的臺車爐生產高品質模具鋼的熱處理工藝，其特征在于：最下 層鋼板與爐底的間距大于300mm，各層鋼板之間間距大于250mm。
5. 根據權利要求3所述的臺車爐生產高品質模具鋼的熱處理工藝，其特征在于：所述 臺車爐的上下板間均由型鋼支撐。
【文檔編號】C21D9/46GK104152666SQ201410361032
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】趙榮貴, 李東暉, 王從道 申請人:南京鋼鐵股份有限公司