专利名称：Crl2MoV钢的锻造方法
技术领域：
本发明涉及冶金行业和模具行业Cr12型工模钢的锻造生产方法，尤其是冷作模具钢Cr12MoV钢的锻造方法。
背景技术：
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。Cr12MoV基本铸造组织是沿铸造晶界网状分布的莱氏体+马氏体。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1000℃左右，即莱氏体+奥氏体两相区铸造，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，这样自然难以锻造变形。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，所以用在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该材料使用的一个瓶径。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，因此国外牛产的Cr12MoV锻件或工模具不仪成型规整，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。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Cr12MoV钢的锻造方法，该方法不仅可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，使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，从而使工模具的使用寿命提高几倍到几十倍，而且该方法设备投资小，无需大量的技术改造资金，可降低生产成本。
为达到以上目的，本发明所采用的技术方案是该Cr12MoV钢的锻造方法，包括“加热均质+锻造变形+锻后冷却”的处理工艺，其特征在于，其步骤为(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1000-1300℃，保温2-3小时，保温期间将锻坯进行翻身，以减少阴阳面温度差。
(2)锻造变形开锻温度1000-1300℃，终锻温度900-950℃，反复镦拔4-5次，使锻造比＞8；在锻件温度低于900-950℃范围时，将其加热到1000-1300℃，保温2-3小时后再进行锻造。
(3)锻后冷却以30℃/h的降温速度将锻件冷却到100℃。
本发明的有益效果在于无需技术改造投资；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，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；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。
具体实施例实施例1使用本发明，采用加热均质、锻造变形、锻后冷却三个步骤锻制60×60×150mm和200×200×200mm的Cr12MoV钢铸件，其步骤为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1150℃，保温2-3小时，保温期间将锻坯翻身2次。2、锻造变形开锻温度1150℃，终锻温度900℃；反复镦拔4次，使锻造比＞8，在锻件温度900℃时，再加热至1150℃，保温2-3小时后，再锻造。3、锻后冷却以30℃/h的降温速度冷却至100℃，即为成品。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1-2级。
实施例2采用步骤同实施例1。为某模具厂成功锻制外径310mm、内径210mm、高90mm的环体及外径180mm、高80mm的饼件各50件，用于拉管模具的制造。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；模具的使用寿命是其他厂家的3倍。
实施例3采用步骤同实施例1。为某机械厂成功锻制1500×800×100mm的模板5件。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；其他厂家只能作到6-7级，且成品率不到50％。
图1为实施例3锻前碳化物分布图，按GB14979-1994标准评定为8级。
图2为实施例3锻后碳化物分布图，按GB14979-1994标准评定为2级。
权利要求
1.一种Cr12MoV钢的锻造方法，包括“加热均质+锻造变形+锻后冷却”的处理工艺，其特征在于，其步骤为(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1000-1300℃，保温2-3小时，保温期间将锻坯进行翻身。(2)锻造变形开锻温度1000-1300℃，终锻温度900-950℃，反复镦拔4-5次，使锻造比＞8；在锻件温度低于900-950℃范围时，将其加热到1000-1300℃，保温2-3小时后再进行锻造。(3)锻后冷却以30℃/h的降温速度将锻件冷却到100℃。
全文摘要
本发明公开了一种Cr12MoV钢的锻造方法，包括“加热均质+锻造变形+锻后冷却”的处理工艺，其特征在于，其步骤为(1)加热均质。(2)锻造变形。(3)锻后冷却。各步骤中严格控制温度范围及温变速度和保温时间。该Cr12MoV钢的锻造方法，无需技术改造投资；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，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；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。
文档编号B21J1/00GK1727502SQ20041003545
公开日2006年2月1日 申请日期2004年7月29日 优先权日2004年7月29日
发明者陈培敦, 闫树峰, 刘公安, 陈坤, 王俊海, 吕学星, 李锋, 王宏霞, 王振国, 谷国华 申请人:山东泰山钢铁有限公司