一種臺(tái)車爐生產(chǎn)高品質(zhì)模具鋼的熱處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種臺(tái)車爐生產(chǎn)高品質(zhì)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(tái)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(xù)以40℃/h升溫速率升至630℃~660℃后保溫8~12h；（4）保持換向風(fēng)機(jī)工作前提下，隨爐冷卻至300℃后出爐。（5）以上工藝階段，當(dāng)鋼板兩側(cè)溫差大于20℃時(shí)，換向風(fēng)機(jī)換向。本發(fā)明所述的熱處理工藝有效解決了臺(tái)車爐加熱效率低，溫控精度差難題。本工藝生產(chǎn)高品質(zhì)模具鋼板型良好，硬度符合標(biāo)準(zhǔn)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(fù)雜模具。
【專利說明】一種臺(tái)車爐生產(chǎn)高品質(zhì)模具鋼的熱處理工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及到一種工業(yè)中使用的模具鋼的熱處理工藝，屬于冶金加工【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 模具是機(jī)械制造、無線電儀表、電機(jī)、電器等工業(yè)部門中制造零件的主要加工工 具。隨著工業(yè)的逐步發(fā)展，各行業(yè)對(duì)零件精度要求越來越高，這對(duì)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(biāo)，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(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力大，熱處理時(shí)需要較長保溫時(shí)間來均勻組 織。在連續(xù)爐生產(chǎn)模具鋼生產(chǎn)效率低、成本高，嚴(yán)重占用生產(chǎn)廠產(chǎn)能，而臺(tái)車爐作為輔助熱 處理設(shè)備可以解決此問題。
[0003] 目前臺(tái)車爐以一階段升溫，升溫時(shí)無中間溫度緩沖區(qū)域，導(dǎo)致目標(biāo)溫度偏差較大， 造成鋼板局部溫度過高，同時(shí)需要較長保溫時(shí)間來均勻爐溫。臺(tái)車爐裝鋼方式無具體規(guī)范， 生產(chǎn)中沒有得到足夠重視，裝鋼方式不科學(xué)不利于爐內(nèi)熱風(fēng)循環(huán)，爐溫均勻性難以控制。保 溫結(jié)束后直接關(guān)閉熱電偶及換向風(fēng)機(jī)，采用自然冷卻，無法保證爐內(nèi)各區(qū)域溫降均勻性。以 上問題導(dǎo)致臺(tái)車爐加熱效率低，溫控精度差，成品質(zhì)量不均勻、合格率低，嚴(yán)重制約著高品 質(zhì)模具鋼的生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種生產(chǎn)硬度均勻、板型好、 性能優(yōu)的高品質(zhì)模具鋼的熱處理工藝。
[0005] 為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種臺(tái)車爐生產(chǎn)高品質(zhì)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(nèi)熱風(fēng)由下往上循環(huán)，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(tái)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(fēng)機(jī)換向閥門在鋼板兩側(cè)爐溫差大于20°C時(shí)換向；
[0008] (3)第二階段升溫：繼續(xù)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(fēng)機(jī)換向閥門在鋼板兩側(cè)爐溫差大于20°C時(shí)換向，保溫時(shí)鋼板兩側(cè)溫 差大于10°C時(shí)換向；以保證爐溫整體均勻性。
[0009] (4)隨爐冷卻：關(guān)閉熱電偶，停止加熱，緩冷時(shí)鋼板兩側(cè)溫度差大于15°C時(shí)換向， 以保證溫降均勻。鋼板隨爐冷卻至300°C后出爐。
[0010] 本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：
[0011] 進(jìn)一步的，在所述（1)裝鋼步驟中，裝爐時(shí)鋼板邊部一邊對(duì)齊，距爐壁100? 150mm，為防止熱風(fēng)循環(huán)不均導(dǎo)致鋼板受熱不均，另一邊用薄板在寬度方向上補(bǔ)齊，距爐壁 100 ?150mm。
[0012] 進(jìn)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(nèi)部墊塊，上下層的對(duì)應(yīng)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(fēng)循環(huán)，保 證爐溫均勻性，防止熱處理過程中鋼板變形。
[0013] 進(jìn)一步的，為了防止不同層鋼板受熱不均，產(chǎn)品質(zhì)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(jìn)一步的，所述臺(tái)車爐的上下板間以及墊塊均由型鋼支撐。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明所述裝鋼 方式有利于熱風(fēng)循環(huán)，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(jí)加熱，防止加熱時(shí)溫度飄高對(duì)模具鋼硬度均勻性產(chǎn)生影響。本發(fā)明所述風(fēng)機(jī)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(dǎo)致板形、性能差異。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明裝鋼結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為實(shí)施例1中熱處理工藝過程中溫度與時(shí)間關(guān)系示意圖。
[0018] 圖3為實(shí)施例2中熱處理工藝過程中溫度與時(shí)間關(guān)系示意圖。
[0019] 圖4為實(shí)施例3中熱處理工藝過程中溫度與時(shí)間關(guān)系示意圖。
[0020] 圖中：1、爐底；2、支撐型鋼；3鋼板。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 本實(shí)施例提供的一種臺(tái)車爐生產(chǎn)高品質(zhì)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(tái)車爐， 上下板間由型鋼2支撐。裝爐時(shí)鋼板3邊部一邊對(duì)齊，距爐壁100mm，另一邊用薄板在寬度 方向上補(bǔ)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(duì)應(yīng)位置的上下層型鋼2墊塊在同一條垂 直線上，防止鋼板產(chǎn)生波浪彎。型鋼2墊塊尺寸應(yīng)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(fēng)機(jī)換向閥門在鋼板兩側(cè)爐溫差為21 °C時(shí)換向。
[0025] (3)第二階段升溫：如圖2所示，繼續(xù)以40°C /h升溫速率升至650°C后保溫10h， 加熱過程中風(fēng)機(jī)換向閥門在鋼板兩側(cè)爐溫差為21°C時(shí)換向，保溫時(shí)鋼板兩側(cè)溫差為11°C 換向，保證爐溫整體均勻性。
[0026] (4)隨爐冷卻：關(guān)閉熱電偶停止加熱，緩冷時(shí)鋼板兩側(cè)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(fā)明實(shí)施例的鋼板溫度（°C )
[0028]

【權(quán)利要求】
1. 一種臺(tái)車爐生產(chǎn)高品質(zhì)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(tái)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(fēng)機(jī)換向閥門在鋼板兩側(cè)爐溫差大于20°C時(shí)換向； (3) 第二階段升溫：繼續(xù)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(fēng)機(jī)換向閥門在鋼板兩側(cè)爐溫差大于20°C時(shí)換向，保溫時(shí)鋼板兩側(cè)溫差大于 10 °C時(shí)換向； (4) 隨爐冷卻：關(guān)閉熱電偶，停止加熱，緩冷時(shí)鋼板兩側(cè)溫度差大于15°C時(shí)換向，鋼板 隨爐冷卻至300°C后出爐。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的臺(tái)車爐生產(chǎn)高品質(zhì)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(nèi)部墊塊， 上下層的對(duì)應(yīng)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(jù)權(quán)利要求2所述的臺(tái)車爐生產(chǎn)高品質(zhì)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(shí)鋼板邊部一邊對(duì)齊，距爐壁10(Tl50mm，另一邊用薄板在寬度方 向上補(bǔ)齊,距爐壁10(Tl50mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的臺(tái)車爐生產(chǎn)高品質(zhì)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(jù)權(quán)利要求3所述的臺(tái)車爐生產(chǎn)高品質(zhì)模具鋼的熱處理工藝，其特征在于：所述 臺(tái)車爐的上下板間均由型鋼支撐。
【文檔編號(hào)】C21D9/46GK104152666SQ201410361032
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】趙榮貴, 李東暉, 王從道 申請(qǐng)人:南京鋼鐵股份有限公司