冷作模具钢的热处理特点.docx

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1、冷作模具钢热处理的目的是什么？　　模具热处理实际上是指模具零件的热处理。冷作模具种类较多，主要有冷冲裁模、冷镦模、冷挤压模具、冷拉深拉丝模等，由于形状结构差异性较大，工作条件和性能要求不一，除了要选用合适的材料外，还应选择最佳热处理工艺，用以满足模具服役性能要求，提高模具的使用寿命。　　一、冷作模具基本热处理工艺　　冷作模具一般要求具有高的耐磨性、一定的硬度和硬化层深度，足够的强度和韧性。因此冷作模具的基本热处理工艺如下　　1．预备热处理　　冷作模具在锻后必须进行球退火，以消除锻坯的锻造应力，改善组织和降低硬度，以便机械加工并为最终热处理作发组织准备。　　2．高温回火或去应力

2、退火　　为消除机械加工中产生的应力，减少最终热处理变形，常在机械加工之后安排去应力退火或调质处理。为使线切割后应及时进行再回火，回火温度不应高于淬火后的回火温度，在高温回火时为防止模具氧化脱碳，应采用保护气氛或防氧化脱碳措施。　　3．冷作模具的淬火　　淬火是冷作模具最终热处理中的重要操作，它对模具的使用性能影响极大，应特别给予重视。主要要注意以下几点：　　1）应对模具材料进行确认并检查模具表面有无擦伤、裂纹等缺陷。　　2）根据模具的形状，估计模具的文治武功趋势，作各种堵塞、捆绑或包扎，使能均匀地进行加热与冷却。　　3）合理选择淬火加热温度。既要使奥氏体固溶一定的合金元素和碳，

3、以保证模具的淬透性、淬硬性、强度和热硬性，又要有适当的过剩碳化物，以细化晶粒，提高模具的耐磨性和保证模具具有一定的韧性。同时要考虑模具的温度高低对变形的影响，及加热过程中的预热。　　4）合理选择淬火加热保温时间。一般模具淬火加热可根据加热设备采取经验公式计算保温时间。但实际热处理操作时，应考虑模具零件的具体情况。特别是复杂模具要综合考虑各种影响因素，并通过试验来确定最佳淬火保温时间。　　5）合理选择淬火冷却介质。高合金冷作模具钢其淬透性好，并为了减少热处理变形和开裂，在满足模具技术要求的情况下尽可能选择较缓慢的冷却介质淬火，如气冷、油冷、盐浴、分级淬火和等温淬火等。　　对于碳

4、素工具钢和低合金工具钢模具，为了减少模具热处理文治武功和开裂，同时保证模具有足够的淬硬层深度，可采取水淬-油冷、油淬-空冷、等温淬火和一些新型淬火介质等。　　6）严防模具加热过程中的氧化脱碳。模具加热过程中的氧化脱碳将会严重损害模具的表面质量影响模具的使用寿命。所以对精密复杂模具应尽量在真空热处理炉和可控气氛炉中加热，在盐浴炉中加热要进行严格脱氧，在普通电炉中加热要采取保护措施。　　4．冷作模具的强韧化处理工艺　　冷作模具低淬低回、高淬高回、等温淬火等是提高模具强韧性的重要方法，要根据模具尾部进行，以提高模具的使用寿命。　　5．模具的回火　　模具在淬火或电火花加工后应及时进行

5、回火，回火温度根据模具的硬度要求来选择，但要注意避开回火脆性的温度范围。　　回火保温时间应根据模具材料、模具形状和大小确定。　　高合金钢则应采取二次或多次回火，在进行多次回火时应注意前一次回火须冷到室温后再进行后一次回火。　　6．模具冷处理　　为了稳定精密复杂冷作模具的尺寸，减少模具钢中的残留奥氏体量，为此需对模具淬火后进行冷处理。　　二、主要冷作模具的热处理特点　　冷作模具种类较多，各类冷作模具热处理各具特色，为了更好地把冷作模具热处理搞好，现把主要冷作模具热处理特点介绍如下。　　1．冷挤压模具热处理特点　　冷挤压模具的工作条件极为苛刻。要根据使用中对强韧性、耐磨性、回火稳

6、定性等主要性能的要求，以其中的主要要求来正确决定热处理规范，才能充分发挥模具材料性能的作用，从而提高模具的使用寿命。　　1）冷挤压模具要求具有一定的抗回火软化能力（>400℃），但不要求太高的硬度和热硬性。对耐磨性要求不高，易断裂模具可采用低限温度淬火或“低温淬火”，以获得晶粒细小的马氏体，经回火后可获得高的强韧性和一定的耐磨性。　　2）对耐磨性和温升有较高要求的模具，要求采用高限的温度淬火和在二次硬化峰附近回火，以提高模具的耐磨性和耐回火性。　　3）为了增加模具的耐磨性和改善其表面应力状态，可采用表面强化处理工艺，如氮碳共渗、镀硬铬、渗硼等。　　4）冷挤压模具冲头，在每挤压

7、500-1000件后，应作低于其工作温度的去应力回火，以提高冲头的疲劳破坏抗力。　　2．由于冷镦冲头和凹模都承受多次反复的冲击载荷，所以必须具备较高的硬度、耐磨性、强度和冲击韧度、还必须具有较高的断裂韧度和疲劳强度。因此冷镦模的热处理特点如下：　　1）对碳素工具钢冷镦模具采用片状珠体预处理，再进行淬火低温回火，可提高模具的抗压强度、断裂韧度、冲击韧度，模具寿命可显著提高。　　2）对于Cr12MoV钢冷镦模采用1030℃淬火、400℃回火，可获得最佳的强韧性配合，冷镦模的断裂韧度明显提高。　　3）冷镦模淬