1 130℃高溫淬火。既促進了較小碳化物的完全溶解，也促進了大顆粒碳化物溶解，鋒利尖角溶成圓角，從而使未溶的碳化物數量變少。粒度趨于一致。形態趨于球粒狀。高溫回火可使高溫淬火后的殘留奧氏體分解，溶入基體的碳化物再度均勻彌散析出，使碳化物的形態、大小及分布得到改善。隨后進行的960℃低溫淬火及最終熱處理，使碳化物的粒度、形狀分布及球化程度進一步得到改善，同時也使晶粒非常細小。固溶雙細化處理后的模具使用壽命大大高于傳統工藝制造的模具(大于2倍)，其原因是模具塑性和韌度同步上升。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
模具鋼經真空熱處理后有良好的表面狀態，變形小，模具表面硬化比較均勻。主要原因是真空加熱時，模具鋼表面呈活性狀態，不脫碳，不產生阻礙冷卻的氧化膜。在真空下加熱，鋼的表面有脫氣效果，因而具有較高的力學性能，爐內真空度越高，抗彎強度越高。真空淬火后，鋼的斷裂韌度有所提高，模具壽命比常規工藝普遍提高。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
采用高溫鹽浴快速加熱淬火(1 200℃保溫10min)。由于快速加熱導致相變點升高，奧氏體晶粒不易長大，可以細化晶粒，提高強韌度。由于保溫時間短，在工件表面達到淬火溫度時．工件心部尚處于相變點以下．因而可適當減少殘留fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
奧氏體量，減少淬火變形，還可獲得比普通淬火較大的淬硬層深度，有利于提高模具使用壽命。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
3．3熱處理工藝參數的選擇fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
3．3．1預熱fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
Cr12MoV鋼在淬火加熱時需要根據模具的尺寸大小和復雜程度進行2次以上的預熱。以減少模具內外的溫差，降低材料的內應力，有效地改善碳化物的分布形態，為淬火時組織和性能的最佳配合創造條件，有效地提高模具使用壽命。如果在淬火操作時未按材料要求進行預熱，會使粗大的碳化物組織未能溶入奧氏體中，影響熱處理后碳化物的重新分布。導致模具產生殘留應力，促進了裂紋的產生與擴展。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
通過在特定溫度充分預熱∞j在最佳強韌配合淬火溫度區間(1 000～1040℃)淬火。可使Cr12MoV回火馬氏體細小、碳化物細小且均勻分布，不僅為模具淬火作了組織準備。而且特定溫度預熱形成大量高度彌散均勻分布的形核．為有效地控制殘留奧氏體量提供了條件，從而有利于提高模具使用壽命。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
3．3．2淬火fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
淬火加熱規范決定了奧氏體的實際晶粒度及碳化和合金元素的固溶度．對馬氏體的形態及回火的性能(硬度、強度、塑性、回火穩定性、淬火回火時的體積變形)都有顯著的影響。當加熱到Ac1溫度(約810℃)以上時。原始組織索氏體和碳化物轉變為奧氏體和碳化物。隨著加熱溫度升高，合金碳化物繼續向奧氏體中溶解．增加了奧氏體中C和Cr的濃度，淬火馬氏體的硬度增加，其耐磨性也越強，沖擊韌度逐漸升高。但淬火溫度太高，奧氏體中合金元素含量增加，使^函點下fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
降。淬火組織中殘留奧氏體量增加，會導致硬度下降，沖擊韌度下降。Cr12MoV鋼淬火溫度與沖擊韌度的關系見圖7，硬度、殘留奧氏體量與淬火溫度的關系見圖8。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
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如果鋼的晶粒越細小，其強度越高，塑性越好，沖擊韌度越高。隨著淬火加熱溫度的升高，Cr12MoV鋼的晶粒逐漸變小，在960℃時出現峰值。隨后隨淬火溫度的升高。晶粒又會逐漸長大。這是因為隨淬火加熱溫度的升高。奧氏體的形核率和長大速度均增大。但溫度較低時。形核率起主要作用，晶粒越來越細小．但當淬火溫度升高到一定值時，晶核的長大速度逐漸起主導作用，晶粒越來越粗大。在960℃左右出現了峰值。淬火后模具體積隨淬火溫度變化而變化。這是fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
由于殘留奧氏體量發生變化而引起的。淬火后鋼中的殘留奧氏體會使模具表面尺寸減小，而淬火時馬氏體轉變會使模具尺寸增大。正確選擇淬火溫度，殘留奧氏體可以部分甚至全部抵消淬火時馬氏體轉變所產生的尺寸增大。使變形量最小甚至無變形。加熱溫度控制在1 025±5℃。先在820℃的中溫中預冷2min，然后將工件放置到已經預熱至350-400℃的兩塊鋼板之間，并在壓力機上加壓。隨即進入260℃硝鹽等溫3h，最后空冷，不僅保證了孔徑和孔距，而且表面平面度也達到要求。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
淬火保溫時間對Crl2MoV鋼模具的變形影響較大。保溫時間太短，溶入奧氏體的fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
合金元素量和碳化物較少，Ms降低較少，奧氏體穩定性差，淬火后殘留奧氏體量少，使模具的變形增大。適當增加保溫時間。可減少變形，但在鹽浴爐中加熱不能超過6～10 s／mm,Cr12MoV鋼具有很高的淬透性，為了減少冷卻過程中產生的熱應力，模具保溫后可在830--840℃的鹽浴爐中短時間等溫，然后出爐在緩冷箱中堆放空冷。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
3．3．3回火fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
Crl2VIoV鋼回火目的是充分消除熱處理的殘留應力。調整組織和硬度。淬火后形成的馬氏體屬于高碳富鉻的過飽和間隙固溶體，處于不穩定狀態，回火時分解，析出碳化物，轉變為回火馬氏體，使材料基體組織硬度降低。殘留奧氏體在回火過程中會分解，析出顯微碳化物，在一定程度上彌補了馬氏體回火轉變造成的硬度降低。淬火后鋼的硬度會隨回火溫度的變化呈現先降低后增加的趨勢。回火溫度過高時，殘留奧氏體中析出的碳化物粗化，失去強化作用。導致硬度下降。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
淬火后試樣在不同溫度下回火時，沖擊韌度呈先降低后升高的趨勢，這主要受殘留奧氏體分解的影響。回火過程中，隨溫度的升高，基體中殘留奧氏體量逐漸減少，析出碳化物增多，導致材料的沖擊韌度降低。但回火溫度過高時，組織中的碳化物有粗化、聚集的趨勢。沖擊韌度開始回升。Crl2MoV鋼的回火一般分低溫回火與高溫回火。低溫回火一般是170～180℃×2h，硬度可達60--62HRC．高溫回火一般是500-520℃×2 h，模具硬度可達到59-61 HRC.如果回火溫度低(尤其是低溫回火時)，模具的硬度較高。易導致回火不充分．使模具中的殘留應力較大．影響模具的使用壽命。適當提高回火溫度，可保證模具在硬度降低不多的情況下獲得較好的韌度，降低模具的內應力，均勻熱處理后的顯微組織，獲得所需的力學性能。回火溫度提高到500℃時仍能保證模具硬度要求，而淬火殘留應力也得到了有效消除，模具在線切割時的開裂現象減少.fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
Cr12MoV鋼屬高碳高合金鋼，有二次硬化效應，其奧氏體穩定性好，淬火后殘留奧氏體較多，回火穩定性也好。如果在熱處理過程中回火不足，材料中的殘留奧氏體量較多，殘留奧氏體很軟，組織不穩定，當模具承受摩擦、擠壓變形和沖擊時,達一定條件會使殘留奧氏體轉變為極脆馬氏體，導致材料的組織應力增加，使材料脆性斷裂的傾向明顯增大。如果要求熱處理時模具變形較小，可在回火過程中靠改變回火溫度來控制模具的尺寸。回火溫度的確定要根據淬火后殘留奧氏體的量來決定。如淬火后的孔徑增大，可采用340-430℃的加壓回火；fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
如孔徑縮小，可采用420--520℃回火，以增大孔徑尺寸。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
4模具線切割加工fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
模具先由普通機床加工出坯件，再由線切割完成模具刃口或型腔加工。線切割加工需要注意的問題是線切割中的工件變形與加工表面應力的改變。工件經熱處理淬硬后進行線切割時,由于去除大面積金屬或切斷，破壞了材料的內部殘留應力的相對平衡狀態，在應力重新分布的過程中。局部會產生高應力。從而產生較大的變形。殘留應力引起的變形不但影響工件的加工尺寸。局部的高應力fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
還可能造成材料產生裂紋甚至開裂而報廢。線切割加工后，Crl2MoV模具表面的殘留拉應力作用深度有限，只有幾十個微米,不會使模具整體開裂，即線切割加工后模具表面的殘留拉應力不會是引起模具開裂的主要原因。但是模具的使用fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
壽命不僅與基體的強韌度有關，而且與模具工作表面的組織、顯微裂紋和殘留應力的分布有密切的關系。模具線切割表面的熔凝層富集了較多殘留奧氏體，再淬火層主要為淬火馬氏體，線切割變質層會使模具工作表面的強度與韌度降低。模具在使用中，表面會產生高溫使淬火馬氏體、殘留奧氏體分解、轉變。引起附加應力與變質層中存在的殘留拉應力疊加，使微裂紋易于形成。并加速微裂紋的擴展。目前，為減少線切割加工過程對模具壽命的影響，主要采取如下措施：fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(1)預開工藝腔。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
對于硬度要求較高、型腔幾何形狀復雜的凸、凹模，可在工件熱處理淬火前先機加工成型孔，適當留下加工余量，預留穿絲工藝孔。淬火前預先開工藝腔可以改善淬火時的表里溫差，有利于冷卻，使切割部位有足夠的硬度，淬硬層加深。改變內應力分布，有效防止線切割時開裂,根據模具形狀，盡量將工藝孔加大，也有利于內應力的釋放。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(2)改進設計結構，避免凹角。將凹角改為圓弧過渡，會消除熱處理時應力集中的現象，消除了淬火隱性裂紋，防止線切割時裂紋的產生。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(3)合理選用線切割加工工藝參數。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
在滿足一定生產效率的前提下。盡可能采用低電流、低切割速度、小脈寬和低線速，可以有效減小線切割時的應力，防止裂紋的產生。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(4)補充回火。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
在線切割后立即進行補充回火，一方面消除線切割過程中形成的附加應力，同時也改善線切割表層的白亮組織。補充回火溫度可低于模具回火溫度20～40℃，回火時間一般為3～5 h。對防止線切割模具在存放或使用中開裂、保持模具日后使用中尺寸的穩定性和使用壽命都極有好處。fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
(5)表面處理。模具表面噴丸．可消除線切割后模具表面變質層，改善微觀組織和表面應力分布。使之由拉應力轉變為壓應力。采用表面擠壓、珩磨或拋光等工藝，也能改善微觀組織、改善表面應力的分布.fNL熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
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