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        高碳高鉻冷作模具鋼的最終熱處理工藝

        以Cr12MoV鋼為例,介紹常用的三種淬火回火工藝。

          Cr12MoV鋼是目前國內廣泛使用的冷作模具鋼之一。該鋼具有淬透性好硬度高且耐磨、熱處理變形小等優點,常用于制作那些承受重負荷、生產批量大、形狀復雜的冷作模具,如冷沖、壓印、冷鐓、冷擠壓模等。但該鋼的顯著缺點是脆性大,常常導致模具的早期失效。因此,如何提高其強韌性,防止模具過早斷裂失效,是經常遇到且急需解決的問題。


          三種淬火回火工藝:

          1)低淬低回工藝(一次硬化法):淬火加熱溫度950~1000℃,回火溫度180~ 200℃,可使Cr12MoV鋼獲得高的硬度(61~63HRC)和韌性,但抗壓強度較低。適用于形狀復雜的冷沖凸凹模、冷剪切刀等。

          2)中淬中回工藝:淬火加熱溫度1030~1050℃,回火溫度380~ 400℃,可使Cr12MoV鋼獲得最好的強韌性,較高的斷裂抗力。適用于冷鐓模、冷擠壓模等。

          3)高淬高回工藝(二次硬化法):淬火加熱溫度1080~1100℃,回火溫度490~ 520℃,可使Cr12MoV鋼獲得良好的熱硬性、較高的硬度和耐磨性,但其斷裂韌度較低。適用于工作溫度高(400~ 500℃)且受載荷不大或淬火后表面需進行氮化處理的模具。

          淬火溫度在1050℃時,硬度達最高值;在1100℃時殘留奧氏體可達80%。隨加熱溫度的升高,碳化物溶解量增加,奧氏體合金度增加,淬火后殘留奧氏體量增加,硬度下降,體積變化減??;殘留奧氏體量增加到一定程度,會抵消馬氏體轉變所引起的脹大,致使體積變化為零,甚至為負,體積反而縮小。淬火溫度的波動可引起組織和性能的較大變化,根據這類鋼的這一特點,可選擇淬火溫度和回火溫度來控制模具的變形。當回火溫度低于300~ 400℃,由于馬氏體分解而尺寸縮小,當在大于450℃回火時,殘留奧氏體將轉變為馬氏體,從而又可引起體積的增加。要消除高溫淬火后的殘留奧氏體,必須采用490~ 520℃多次回火,可使硬度回升到60~ 62HRC。

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