本發明涉及一種模具鋼大型模塊的調質熱處理方法，尤其涉及一種應用于1.2738磨具鋼大型模塊的水淬空淬調質熱處理工藝方法。

　　背景技術：

　　1.2738模具鋼是應用于制作大型塑料模具的材料，對硬度均勻性要求非常苛刻。該材料的調質熱處理工藝一般包括：升溫、保溫、淬火、高溫回火等步驟，調質過程中易出現以下問題：1.硬度不均勻；2.淬火易開裂；3.綜合機械性能不合格。通常對小型1.2738鍛材，一般可采用油淬來提高材料性能。而作為1.2738的大型模塊如果采用傳統的油淬會出現淬不透，心表硬度差較大，甚至出現心部無硬度現象。另外油淬成本高，安全性差，污染也較大，因此對于大型1.2738等塑料模具鋼采用油淬方式存在很大的局限性。

　　中國專利“42crmo材料的水淬空冷調質處理工藝方法”(公開號cn101363070a，公開日2009年2月11日)公開了一種42crmo材料的大型鍛件調質淬火處理工藝方法，包括升溫、保溫、淬火及高溫回火等步驟，采用水淬空冷方式進行淬火，具體包括如下步驟：淬火時，水冷一定時間后，吊出空冷緩沖，等表面返溫達到的200～300℃后，再入水水冷，空冷緩沖，經多次水冷和空冷循環后，其工件返溫不超過300℃穩定后即可完成淬火工序。其解決的是在缺乏油槽、淬火油等淬火條件下工件的調質處理方案，不能解決1.2738大型模塊油淬淬不透、水淬冷卻強度大易開裂的問題

　　技術實現要素：

　　針對背景技術存在的問題，本發明的目的在于針對1.2738模具鋼的大型模塊油淬淬不透、水淬冷卻強度大易開裂的問題提出一種采用水淬+空淬工藝來替代油淬方式并解決水淬易開裂問題的大型模塊模具鋼調質熱處理方法。

　　為達到上述目的，本發明設計的大型模塊模具鋼調質熱處理方法，包括以下步驟：

　　s1，升溫：采用階梯升溫至870℃±10℃；

　　s2，保溫：在870℃溫度下保溫7～11小時；

　　s3，淬火：第一次入水冷卻45分鐘，然后空冷3分鐘后回溫350℃±5℃；第二次入水13分鐘，然后空冷2分鐘后回溫300℃±5℃；第三次入水11分鐘，然后空冷2分鐘后回溫260℃±5℃；第四次入水9分鐘，然后空冷2分鐘后回溫230℃±5℃；

　　s4，高溫回火：階梯升溫至580℃±10℃，并保溫14～22小時后空冷。

　　優選的，s1中采用兩步最終升溫至870℃±10℃：

　　a、以升溫速度≤80℃/h升溫至650℃后保溫一段時間；

　　b、以升溫速度≤100℃/h升溫至870℃±10℃。

　　進一步優選的，步驟a中的保溫時間為3小時。

　　優選的，s4中采用兩部最終升溫至580℃±10℃：

　　a、以升溫速度≤80℃/h升溫至250℃后保溫一段時間；

　　b、以升溫速度≤100℃/h升溫至580℃±10℃。

　　進一步優選的，步驟a中的保溫時間為3小時。

　　優選的，s4中空冷之前以小于40℃/h的速度冷卻至300℃后再出爐空冷。

　　本發明的有益效果是：1.采用水淬空冷的方式，多次提水空冷進行自回火，消除表面組織轉變應力，冷卻強度介于油淬和水淬之間，保證大型模塊淬透的同時避免了水淬開裂。2.1.2738的珠光體鼻尖轉變溫度為580℃，第一次直接快冷至心部500℃出水，避免淬水出現珠光體轉變。之后采取多次提水減緩冷卻速度，減少淬火應力，提高高溫段冷卻速度的同時也防止了淬火開裂。3.冷卻至1.2738的馬氏體開始轉變溫度時，進行空冷，減緩馬氏體的形成速度，從而可以大減少組織應力，避免低溫段開裂。

　　附圖說明

　　為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

　　圖1是本發明s1中的溫度線圖；

　　圖2是本發明s4中的溫度線圖。

　　具體實施方式

　　下面通過圖1～圖2以及列舉本發明的一些可選實施例的方式，對本發明的技術方案(包括優選技術方案)做進一步的詳細描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

　　本發明設計的大型模塊模具鋼調質熱處理方法，包括以下步驟：

　　s1，升溫，如圖1所示：采用階梯升溫至870℃±10℃，先以升溫速度≤80℃/h升溫至650℃后保溫3小時，再以升溫速度≤100℃/h升溫至870℃±10℃。

　　s2，保溫：在870℃溫度下保溫7～11小時；一般按照待加工件的厚度為參照，以50mm/h的速度計算保溫時間。

　　s3，淬火：第一次入水冷卻45分鐘，然后空冷3分鐘后回溫350℃±5℃；第二次入水13分鐘，然后空冷2分鐘后回溫300℃±5℃；第三次入水11分鐘，然后空冷2分鐘后回溫260℃±5℃；第四次入水9分鐘，然后空冷2分鐘后回溫230℃±5℃；

　　s4，高溫回火：階梯升溫至580℃±10℃，先以升溫速度≤80℃/h升溫至250℃后保溫3小時，再以升溫速度≤100℃/h升溫至580℃±10℃，并保溫14～22小時，以小于40℃/h的速度冷卻至300℃后出爐空冷。

　　本領域技術人員容易理解，以上僅為本發明的較佳實施例而已，并不以限制本發明，凡在本發明的精神和原則下所做的任何修改、組合、替換、改進等均包含在本發明的保護范圍之內。

　　技術特征：

　　技術總結

　　本發明設計的大型模塊模具鋼調質熱處理方法，包括以下步驟：升溫，保溫，多次水冷空冷交替淬火，高溫回火。采用水淬空冷的方式，多次提水空冷進行自回火，消除表面組織轉變應力，冷卻強度介于油淬和水淬之間，保證大型模塊淬透的同時避免了水淬開裂。避免淬水出現珠光體轉變。之后采取多次提水減緩冷卻速度，減少淬火應力，提高高溫段冷卻速度的同時也防止了淬火開裂。冷卻至1.2738的馬氏體開始轉變溫度時，進行空冷，減緩馬氏體的形成速度，從而可以大減少組織應力，避免低溫段開裂。

　　技術研發人員：何建武;潘宗

　　受保護的技術使用者：武鋼集團襄陽重型裝備材料有限公司

　　技術研發日：2018.09.11

　　技術公布日：2018.11.23