模具鋼的熱處理工藝是指模具鋼在加熱、冷卻過(guò)程中，根據組織轉變規話商律制定的具體熱處理加熱、保溫和冷卻的工藝參數。根據加熱、冷紙草卻方式及獲得組織和性能(néng)的不同，熱處理工藝可分爲常規熱處理話畫、表面(miàn)熱處理（表面(mià站吧n)淬火和化學(xué)熱處理等）北美等。
根據熱處理在零件生産工藝流程中的位置和作用，熱處理又可分爲預備熱處理和最要技終熱處理。模具鋼的常規熱處理主要包括退事到火、正火、淬火和回火。由于真空熱處理技術具有防小有止加熱氧化、不脫碳、真空除氣、變形小及硬度均勻等特點，近年來得到廣畫東泛的推廣應用。
1.退火工藝
退火一般是指將(jiāng)模具鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一定時(s章兒hí)間，然後(hòu)使其緩冷至室溫，獲得接近于平衡狀制話态組織的熱處理工藝。其組織爲鐵素體基體上分布著(zh窗很e)碳化物。目的是消除鋼中的應力，降低司筆模具材料的硬度，使材料成(chéng謝到)分均勻，改善組織，爲後(hòu窗光)續工序(機加工、冷加工成(chéng)亮廠形、最終熱處理等)做準備。
退火工藝根據加熱溫度不同可分爲：
1）完全退火 將(jiāng)模具鋼加熱到臨界朋鐘溫度Ac3以上20~30℃，保溫足夠的時(shí些呢)間，使其組織完全奧氏體化，然後(hòu)緩問船慢冷卻，以獲得接近平衡狀态組織的熱處理理睡工藝。其目的是爲了降低硬度、均訊妹勻組織、消除内應力和熱加工缺陷、改善切削加工性能(néng)和冷塑性變形性能房個(néng)，爲後(hòu)續去拿熱處理或冷加工做準備。
2）不完全退火 將(jiāng)和也鋼加熱到Ac1~Ac3（亞共析鋼）或Ac1~鐘風Accm（過(guò)共析鋼）之間，保溫一定時(shí)間後(hòu)緩慢冷街不卻，以獲得接近于平衡組織的熱處理工藝。器西不完全退火用于過(guò)共析鋼和合金友作鋼制作的模具。
3）等溫退火 將(jiāng)朋熱鋼加熱到臨界溫度以上，保溫足夠的時(shí)間，使其組織完全奧氏體化，然後(上歌hòu)在低于Ac1溫度以下的适當溫度進(jìn)行保溫，店道使奧氏體在此溫度下進(jìn)行等溫轉變，完成(chéng)組織轉變,然後如兒(hòu)從爐中取出空冷。等溫退火的特點是可以縮工廠短退火時(shí)間，最适合用書個于合金工具鋼、高合金工具鋼模具，鐵西有利于獲得更爲均勻的組織和性能(néng)。
(4)球化退火 是使鋼中的碳化物球化民他，獲得球狀珠光體的一種(zhǒng)熱處理現上工藝，它實際上是不完全退火的一種(zhǒng)。球化退火主要應用于共析鋼、公爸過(guò)共析鋼和合金工具鋼。其目的是爲了降低硬窗那度、改善切削加工性能(néng)，以及獲得均勻的組織，林坐改善熱處理工藝性能(néng)，爲以後(hòu)的淬火作組南藍織準備。圖9.1.1爲三種(zhǒn聽熱g)常用的球化退火工藝。
2.正火工藝
正火工藝是將(jiāng)鋼加熱到西區Ac3(對(duì)于亞共析鋼)或Accm(對(duì)于過(guò)共析上知鋼)以上适當的溫度，保溫一定時(shí)間，使之完全奧氏體化，然又上後(hòu)在空氣中冷卻，得到珠光體類型組織的熱處理工藝。
正火與完全退火相比，兩(liǎng)者的加熱溫度基本相同，但正火的冷卻看用速度較快，轉變溫度較低。冷卻方式通常是將(jiāng)工件小筆從爐中取出，放在空氣中自然冷卻，對窗吧(duì)于大件也可采用鼓風或噴霧等方法冷卻。因此，對(duì)于亞共析鋼地玩來說(shuō)，相同鋼正火後(hòu)組織中析出坐公的鐵素體數量較少，珠光體數量較多，且珠光體的年醫片間距較小，對(duì)于過(guò)共析鋼來說(shuō)，正火可以抑制先能樹共析網狀滲碳體的析出。鋼的強度、硬校暗度和韌性也比較高。正火工藝規範煙你如圖9.1.2所示。
3.淬火與回火
淬火和回火是模具鋼或模具零件強化的主要手段。鄉商
將(jiāng)鋼加熱到臨界點A林又c1或Ac3以上一定溫度，保溫一定時(shí)間，然後(hòu)以大于臨界淬生資火速度的速度進(jìn)行冷卻，使過(guò)冷奧氏體轉變爲馬氏體或貝氏體組算討織的熱處理工藝稱爲淬火。回火是淬火工藝熱線的後(hòu)續工序，是將(jiāng)淬火後(錯兒hòu)的鋼加熱到Ac1以下某一溫度(根據回火後(友遠hòu)的組織和性能(néng)要求而定)，充分保溫後(h了煙òu)，以适當的速度進(jìn)行冷卻的熱處理工藝。淬火工藝的關鍵是要控制件服加熱速度、淬火溫度、保溫時(shí)間以及冷卻速度銀媽。
(1) 淬火溫度的确定
淬火加熱溫度的選擇應以得到均勻細小的奧氏睡看體晶粒爲原則，以便淬火後(hòu)獲得細小的馬氏體組織。淬火加熱那要溫度主要根據鋼的臨界點來确定。表9.1.1 爲常用模具鋼的相變點及淬火加但兒熱溫度。另外，淬火溫度還(hái)應考慮模具的形狀尺寸、原始組織等因素。
（2）淬火時(shí)間的确定
淬火加熱時(shí)間通常將(jiān也機g)工件升溫和保溫所需的時(shí)間計算在一起(qǐ)，而統稱爲加熱時(sh來用í)間。影響加熱時(shí)間的因素很多，如加知歌熱介質、鋼的成(chéng)分、爐溫、工件的形狀及尺寸工看、裝爐方式及裝爐量等。淬火加熱時(shí相道)間參見有關熱處理手冊。
（3）淬火介質
爲了使鋼獲得馬氏體組織，淬火時(shí)冷腦答卻速度必須大于臨界冷卻速度。但是。冷卻速度過(guò)大又會(huì)雜店使工件内應力增加。産生變形或開(kāi)裂。
工件淬火冷卻時(shí)要使其得到合理的淬火冷卻速度刀關，必須選擇适當的淬火介質。淬火介質種(zhǒng)類很多，常用的淬火介質有水、秒通NaCl（5%~10%）水溶液、NaO也人H (10%一50%)水溶液以及各種(zhǒng)礦物油好們等。模具淬火可以在水、油或空氣中進票門(jìn)行。
（4）回火
回火是緊接淬火的一道(dào)熱處理工藝，大多數淬火錢分模具鋼都(dōu)要進(jìn)行回火。目的是穩定組織，減小或消除淬火應章為力，提高鋼的塑性和韌性，獲得強度、硬度和塑性、韌性的适當配合，以滿足不同模具廠來的性能(néng)要求。
決定模具回火後(hòu)的組織和性能(néng)最重要的因草微素是回火溫度。回火可分爲低溫、中溫和高溫回火。
1）低溫回火 鋼大通到部分是淬火高碳鋼和淬火高合金鋼。經(jīng)低溫回黃是火後(hòu)得到回火馬氏體，具有很高的強度、慢民硬度和耐磨性，同時(shí)顯著降低了鋼的淬火就線應力和脆性。冷沖壓、冷镦、冷擠壓模具，需要相當高的硬度和耐磨性，農生常采用低溫回火。
2）中溫回火 中黑這溫回火後(hòu)模具的内應力基本消除是金，具有高的彈性極限、較高的強度和廠拍硬度、良好(hǎo)的塑性和韌性。中溫回火主要用于熱鍛模具。兒資
3）高溫回火 壓鑄模和橡膠模要求較高的強度和韌性，常采用高筆男溫回火，回火時(shí)間一般不少于1也會h。
4．真空熱處理
在熱處理時(shí)，被(bèi)處白放理模具零件表面(miàn)發(fā什從)生氧化、脫碳和增碳等效應，都(dōu)會(huì)給模具使用壽命帶來嚴重的農鄉影響。爲了防止氧化、脫碳和增碳。利用真空作爲理想的加熱介質，制成(ché林南ng)真空熱處理爐。零件在真空爐中加熱後(hòu)，將(j日西iāng)中性氣體通入爐内的冷卻室，在爐内利用氣體進(jìn)行淬火的爲氣冷但站真空處理爐，利用油進(jìn)行淬火的爲油冷真空處理頻習爐。
近年來，真空熱處理技術在我國(這們guó)發(fā)展較爲迅速。它特别适合用于開嗎模具的熱處理工藝。模具鋼經(jīng)過(guò)真空熱處理後(hòu)票長具有良好(hǎo)的表面(mi高醫àn)狀态，其表面(miàn)不氧化、不脫碳，淬火變形小。而與大氣下的淬火工藝雨答相比，真空淬火後(hòu)，模具表面(miàn)硬度比較均勻，而且還(hái)放請略高一點。真空加熱時(shí)，模具鋼表面(miàn)呈活性狀态，藍好不脫碳，不産生阻礙冷卻的氧化膜。真空淬火後(hòu)，鋼的月術斷裂韌度有所提高，模具壽命比常規工藝提高40%~40明喝0%，甚至更高。模具真空淬火技術在我國(guó)已得到較鐵站廣泛的應用。
（1）真空熱處理的特點
1）因爲在真空中加熱和冷卻通筆，氧的分壓很低，零件表面(miàn)氧化作用得到抑制，從而可得到光亮亮這的處理表面(miàn)。
2）在大氣中熔煉的金屬和合金，由于吸氣而使韌性下老光降，強度降低，在真空熱處理時(shí)，可使吸收的氣體釋放，從而增加媽機了強度和韌性，提高了模具的使用壽命。
3）真空熱處理淬火變形小。如W6Mo5Cr4V2鋼議鐘凸模真空熱處理後(hòu)，在氮氣中冷卻，變形實測結果表明，隻要留
4）由于在密封條件下處理，有無公害和保護環境等優點。
5）真空中的傳熱隻是發(fā)熱體高司的輻射，并非以對(duì)流、傳導來暗哥傳熱、因此零件背面(miàn)部分的加熱有時(shí)會(影黃huì)不均勻。
（2）真空熱處理設備
真空熱處理技術的關鍵是采用合适的設備(真空退火爐、國議真空淬火爐、真空回火爐)。真空加熱最早采用真空坐白輻射加熱，後(hòu)來逐步發(fā)展爲真空輻射加熱、負壓載氣加熱、綠金低溫階段正壓對(duì)流加熱等。
1）真空退火爐 可們真空退火爐的真空度爲10-2~10-3Pa，溫度的升降應能(néng)自動控制。熱處理遠路工藝與非真空爐退火工藝基本相同。
2）真空淬火爐 真空淬火分爲油淬謝新和氣淬。油淬時(shí)，零件表面(miàn)出現白亮層，通空其組織爲大量的殘餘奧氏體，不能(néng)用
3）真空回火爐 對(d開章uì)于熱處理後(hòu)不再進(jìn)行機械加工的模具工作面(空離miàn)，淬火後(hòu)盡可能(néng)采中離用真空回火，特别是真空淬火的工件(模具)，它可以提高與表面(miàn)質量相好紅關的力學(xué)性能(néng)，如疲勞性能(坐高néng)、表面(miàn)光亮度、耐腐蝕性等。
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