一種3Cr13馬氏體不銹鋼的熱處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱處理的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種塑料模具鋼的熱處理工藝，尤其是一 種3Crl3馬氏體不銹鋼的熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氯乙烯、阻燃劑ABS等聚合物塑料材質(zhì)在成形過程中會(huì)分解出Cl等有害元素， 對(duì)模具型腔有較強(qiáng)的腐蝕性，引起點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕等失效，繼而降低模具使用壽命及成品表 面質(zhì)量。
[0003] 從微觀尺度采用分子動(dòng)力學(xué)、第一性原理等方法，計(jì)算得出了鐵碳團(tuán)簇在Cr元素 的加入下會(huì)降低對(duì)氯離子的吸附，也即常見的M23C6、M3C兩種構(gòu)型的碳化物均不易吸附氯 離子，但M23C6碳化物會(huì)造成其周圍基體的"貧鉻"，從而引起點(diǎn)蝕；而M3C碳化物則不會(huì)對(duì) "貧鉻"造成太大影響。
[0004] 因而，如何能夠使得塑料模具鋼的組織中的碳化物盡量以M3C的形態(tài)存在，而避 免M23C6碳化物的大量出現(xiàn)，對(duì)于提高塑料模具鋼的耐腐蝕性能具有重要的意義。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的就是提供一種塑料模具鋼的熱處理工藝，用以提高塑料模具鋼的耐 腐蝕性能。
[0007] 本發(fā)明中所述的塑料模具鋼為3Crl3馬氏體不銹鋼，其經(jīng)過了鍛造、熱軋和球化 退火。
[0008] 所述熱處理工藝具體為： 首先，將所述塑料模具鋼在電熱爐中進(jìn)行固溶處理，所述固溶處理的具體條件為，以 300-360°C /h的升溫速率升溫至250°C預(yù)熱，再以100_150°C /h的升溫速率加熱到處理溫 度1120-1140°C，處理時(shí)間I. 5-2h，并且處理時(shí)通入高純Ar氣，Ar的壓力為60-80MPa ; 隨后，對(duì)所述塑料模具鋼進(jìn)行淬火處理，具體是以〇. 8-1. (TC /s的冷卻速度，迅速將所 述塑料模具鋼冷卻到220°C以下； 隨后，對(duì)塑料模具鋼進(jìn)行再分配處理，具體是迅速將淬火后的塑料模具鋼置入350°C的 鹽浴處理環(huán)境加熱到保溫3h，隨后空冷至室溫； 最后，對(duì)塑料模具鋼進(jìn)行回火處理，具體是以180°C /h升溫速率加熱到340°C保溫2h 進(jìn)行一次回火處理并水冷至室溫。
[0009] 經(jīng)本申請(qǐng)熱處理工藝處理后的塑料模具鋼，具有優(yōu)異的組織性能，能夠很好地對(duì) M23C6碳化物進(jìn)行控制，使得塑料模具鋼中的碳化物基本以M3C的形態(tài)存在，從而使得模具 鋼兼具優(yōu)良的力學(xué)性能和耐腐蝕性能。特別是本申請(qǐng)優(yōu)選的固溶處理溫度和保溫時(shí)間、處 理壓力，使得處理后的模具鋼獲得了非常突出的耐腐蝕性能。
[0010]
【附圖說明】
[0011] 圖1是3Cr 13馬氏體不銹鋼經(jīng)不同固溶處理溫度后的衍射圖譜； 圖2是3Crl3馬氏體不銹鋼經(jīng)不同固溶處理溫度后的動(dòng)電位極化曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 實(shí)施例1. 首先，將所述塑料模具鋼在電熱爐中進(jìn)行固溶處理，所述固溶處理的具體條件為，以 330°C /h的升溫速率升溫至250°C預(yù)熱，再以120°C /h的升溫速率加熱到處理溫度1120°C， 處理時(shí)間I. 5h，并且處理時(shí)通入高純Ar氣，Ar的壓力為60MPa ; 隨后，對(duì)所述塑料模具鋼進(jìn)行淬火處理，具體是以I. 〇°C /s的冷卻速度，迅速將所述塑 料模具鋼冷卻到210°C ; 隨后，對(duì)塑料模具鋼進(jìn)行再分配處理，具體是迅速將淬火后的塑料模具鋼置入350°C的 鹽浴處理環(huán)境加熱到保溫3h，隨后空冷至室溫； 最后，對(duì)塑料模具鋼進(jìn)行回火處理，具體是以180°C /h升溫速率加熱到340°C保溫2h 進(jìn)行一次回火處理并水冷至室溫。
[0013] 實(shí)施例2-3以及比較例1-4的具體處理參數(shù)參見表1 (未列出的表示與實(shí)施例1 相同）： 表1不同固溶處理?xiàng)l件下耐腐蝕性測(cè)試結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種塑料模具鋼的熱處理工藝，其特征在于，具體包括如下步驟： 首先，將所述塑料模具鋼在電熱爐中進(jìn)行固溶處理，所述固溶處理的具體條件為，以 300-360°C /h的升溫速率升溫至250°C預(yù)熱，再以100-150°C /h的升溫速率加熱到處理溫 度1120-1140°C，處理時(shí)間I. 5-2h，并且處理時(shí)通入高純Ar氣，Ar的壓力為60-80MPa ; 隨后，對(duì)所述塑料模具鋼進(jìn)行淬火處理，具體是以〇. 8-1. (TC /s的冷卻速度，迅速將所 述塑料模具鋼冷卻到220°C以下； 隨后，對(duì)塑料模具鋼進(jìn)行再分配處理，具體是迅速將淬火后的塑料模具鋼置入350°C的 鹽浴處理環(huán)境加熱到保溫3h，隨后空冷至室溫； 最后，對(duì)塑料模具鋼進(jìn)行回火處理，具體是以180°C /h升溫速率加熱到340°C保溫2h 進(jìn)行一次回火處理并水冷至室溫。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理工藝，其特征在于：所述固溶處理的處理溫度為 1130°C，處理時(shí)間為I. 8h。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理工藝，其特征在于：所述固溶處理的壓力為70MPa。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱處理工藝，其特征在于：所述的塑料模具鋼為3Crl3馬氏 體不銹鋼。
【專利摘要】一種塑料模具鋼的熱處理工藝，其包括如下步驟：首先，將所述塑料模具鋼在電熱爐中進(jìn)行固溶處理，所述固溶處理的具體條件為，以300-360℃/h的升溫速率升溫至250℃預(yù)熱，再以100-150℃/h的升溫速率加熱到處理溫度1120-1140℃，處理時(shí)間1.5-2h，并且處理時(shí)通入高純Ar氣，Ar的壓力為60-80MPa；隨后，對(duì)塑料模具鋼進(jìn)行淬火處理，具體是以0.8-1.0℃/s的冷卻速度，迅速將所述塑料模具鋼冷卻到220℃以下；隨后，對(duì)塑料模具鋼進(jìn)行再分配處理，具體是迅速將淬火后的塑料模具鋼置入350℃的鹽浴處理環(huán)境加熱到保溫3h，隨后空冷至室溫；最后，對(duì)塑料模具鋼進(jìn)行回火處理，具體是以180℃/h升溫速率加熱到340℃保溫2h進(jìn)行一次回火處理并水冷至室溫。本發(fā)明熱處理后的3Cr13馬氏體不銹鋼兼具優(yōu)良的力學(xué)性能和耐腐蝕性能。
【IPC分類】C21D8-00, C21D6-00
【公開號(hào)】CN104561482
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510032278
【發(fā)明人】王淼輝, 葛學(xué)元, 劉恒三, 范斌, 陳蘊(yùn)博, 施耀東
【申請(qǐng)人】機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心, 江蘇一洲軋輥有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月22日