一种Cr12MoV冷作模具钢模块的锻造方法
阅读：4发布：2020-11-09
专利汇可以提供一种Cr12MoV冷作模具钢模块的锻造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种Cr12MoV冷作模具 钢 模 块 的 锻造 方法，属于 冶金 行业和模具行业Cr12型工模钢的锻造生产方法，其包括以下步骤：(1)加热均质：锻坯随炉升温到700℃-800℃，保温1-2小时，再以50-100℃/h的升温速度，升温至1190℃-1220℃，保温2-3小时，保温期间将坯体进行翻身，以减少阴阳面 温度 差；(2)锻造 变形 ：开锻温度1190℃-1220℃，终锻温度900℃-950℃，反复镦拔4-5次，使锻造比＞8；(3)锻后冷却。采用本发明，无需技术改造，对锻造变形量和锻件尺寸没有限制，锻件的成品率达到95％以上，用该锻件制造的工模具使用寿命与传统的工模具相比至少提高1倍。，下面是一种Cr12MoV冷作模具钢模块的锻造方法专利的具体信息内容。
一种Cr12MoV冷作模具钢模块的锻造方法
技术领域
背景技术
[0002] Cr12MoV冷作模具钢不仅能承受较重的荷载，还具有高的耐磨性，同时价格便宜，因此被广泛地用于制造冷冲模、冷镦模、冷挤压模、拉丝模、滚丝模等模具材料，而且还用于制造不锈钢及有色金属的成型轧辊。
[0003] Cr12MoV基本铸造组织是沿铸造晶界网状分布的莱氏体+马氏体基体。在锻造过程中，若加热温度过高，莱氏体融化，变成液体，导致材料过烧，不能锻造成型。目前的锻造加热温度一般在1150℃以下，即莱氏体+奥氏体两相区锻造，但由于网状莱氏体含有大量的脆性碳化物，容易引起锻造变形开裂，因而极难锻造成型，也就是说极难锻造成型的关键原因是网状分布的莱氏体中的碳化物，在该锻造温度下，基体是塑性较高的奥氏体，围绕这些奥氏体颗粒的是脆性很大的碳化物，这样自然难以锻造成型。用这种方式成型的锻件其成品率很低，即使成型的也没有经过充分的锻造变形，也就是说莱氏体的网状分布形态没有很大变化，所以用这种锻件生产的工模具使用寿命自然很低。据调查，国内Cr12MoV钢的锻造和加工模具制作厂家，都存在锻造变型困难和工模具使用寿命较短这两个难题，而工模具使用寿命较短则是由于锻造变型困难导致碳化物分布不均匀造成的，所以锻造变形困难成为Cr12MoV冷作模具钢具体应用的一个瓶颈。
[0004] 由国家《特殊钢压力加工》编辑委员会审定，由薛懿德、高崇编著的《特殊钢压力加工》一书(冶金工业出版社，北京，2000年6月出版)，是我国特殊钢压力加工的权威工具书，书中174～185页载明，由于Cr12MoV钢中的MO、V含量很少，不影响其锻造性能，Cr12型钢的最高加热温度1140℃。我国也有使用最高锻造加热温度1150℃实例，如《螺纹滚丝模失效分析及锻造与强化处理》(王荣滨，《模具制造》，2004年6月，第6期，第59-62页)中有过记载。由此看出，在本领域内，对Cr12MoV冷作模具钢的锻造加热温度皆认为是在1150℃以下进行的。
[0005] 日本、德国、法国等国家使用专用锻压设备，俄罗斯除使用专门锻压设备外，还使用超塑锻造成型方法来解决锻造变形困难这个问题，因此国外生产的Cr12MoV锻件或工模具不仅成型规整，而且使用寿命是国内产品的几倍到几十倍，但是这些专门锻造设备投资费用大，并且超塑锻造方法难以掌握，不利于国内钢铁厂Cr12MoV冷作模具钢的加工生产。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种能彻底消除网状碳化物对锻造性能的危害，使锻件能够进行充分锻造变形，材料的碳化物不均匀度由锻造前的5-8级提高到2级以下，提高工模具的使用寿命，降低生产成本的Cr12MoV冷作模具钢模块的锻造方法。
[0007] 为达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该一种Cr12MoV冷作模具钢模块的锻造方法，其特征在于：其包括以下步骤：
[0008] (1)、加热均质：锻坯随炉升温到700℃-800℃，保温1-2小时，再以50-100℃/h的升温速度，升温至1190℃-1220℃，保温2-3小时，保温期间将坯体进行翻身，以减少阴阳面温度差；
[0009] (2)、锻造变形：开锻温度1190℃-1220℃，终锻温度900℃-950℃，反复镦拔4-5次，使锻造比＞8，当锻件温度低于900℃-950℃范围时，再将其加热到1190℃-1220℃，保温2-3小时后再进行锻造；
[0010] (3)、锻后冷却：以30℃/h的降温速度将锻件冷却到100℃。
[0011] 采用传统的锻造方法，当锻造加热温度小于1190℃时，该钢是莱氏体与奥氏体的双相组织；当锻造加热温度大于1220℃时，该钢是奥氏体与液体的双相组织，在这些温度区加热，碳化物分布不均匀，造成了锻造废品率大于10％，并且降低了该钢模具的使用寿命。采用本发明，当锻造加热温度为1190～1220℃时，Cr12MoV钢变为奥氏体单相组织，锻造变形塑性最高，锻件关键质量指标，即碳化物不均匀度可以达到GB14979-1994标准规定的1-2级，碳化物分布最均匀，通过高温显微镜试验和实际锻造实验可以得到充分证实，从而打破了本领域内形成的对Cr12MoV冷作模具钢的锻造加热温度不高于1150℃的认识，使采用本发明生产的Cr12MoV冷作模具钢模块的性能有了质的提高。
[0012] 本发明的有益效果在于：无需进行技术改造投资，对锻造变形量和锻件尺寸没有限制，锻件的成品率可以达到95％以上，用该锻件制造的工模具使用寿命与传统锻件制造的工模具相比至少提高1倍，降低了企业的生产成本，提高了经济效益。附图说明
[0013] 图1为本发明的实施例3锻前碳化物分布图，按GB14979-1994标准评定为8级。
[0014] 图2为本发明的实施例3锻后碳化物分布图，按GB14979-1994标准评定为2级。
具体实施方式
[0015] 实例例1：
[0016] 使用本发明，锻制60×60×150mm和200×200×200mm的Cr12MoV冷作模具钢铸件，其包括以下步骤：：
[0017] (1)、加热均质：锻坯随炉升温至700℃，保温1小时；再以95℃/h的升温速度，升温至1190℃，保温2小时，保温期间将锻坯翻身2次；
[0018] (2)、锻造变形：开锻温度1190℃，终锻温度900℃，反复镦拔4次，使锻造比＞8，当锻件温度900℃时，再将其加热至1190℃，保温2小时后，再进行锻造；
[0019] (3)、锻后冷却：以30℃/h的降温速度将锻件冷却到100℃。
[0020] 经过上述方法得到的成品，经检验，该成品锻造变形能力与一般碳素结构钢无异，经低倍检查，锻件低倍组织均匀细致，均无裂纹，按GB14979-1994标准评定，碳化物不均匀度达到2级。
[0021] 实施例2：
[0022] 使用本发明，锻制外径310mm、内径210mm、高90mm的环体及外径180mm、高80mm的饼体各50件，用于拉管模具的制作。其包括以下步骤：：
[0023] (1)、加热均质：锻坯随炉升温至800℃，保温2小时，再以95℃/h的升温速度，升温至1220℃，保温3小时，保温期间将锻坯翻身2次；
[0024] (2)、锻造变形：开锻温度1220℃，终锻温度950℃，反复镦拔5次，使锻造比＞8，当锻件温度950℃时，再将其加热至1220℃，保温3小时后，再进行锻造；
[0025] (3)、锻后冷却：以30℃/h的降温速度将锻件冷却到100℃。
[0026] 经过上述方法得到的成品，经检验，其成品率为98％，锻件按GB14979-1994标准评定，碳化物不均匀度由锻造前的7级提高到锻造后的1.5级，模具的使用寿命提高了3倍。
[0027] 实施例3：
[0028] 使用本发明，锻制1500×800×100mm的模板5件。其包括以下步骤：：
[0029] (1)、加热均质：锻坯随炉升温至750℃，保温1.5小时，再以95℃/h的升温速度，升温至1200℃，保温2.5小时，保温期间将锻坯翻身2次；
[0030] (2)、锻造变形：开锻温度1200℃，终锻温度930℃，反复镦拔5次，使锻造比＞8，当锻件温度930℃时，再将其加热至1200℃，保温2.5小时后，再进行锻造；
[0031] (3)、锻后冷却：以30℃/h的降温速度将锻件冷却到100℃。
[0032] 经过上述方法得到的成品，经检验，其成品率为100％，锻件按GB14979-1994标准评定，碳化物不均匀度由锻造前的8级提高到锻造后的2级，模具的使用寿命提高了4倍。
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