1 130℃高温淬火。既促进了较小碳化物的完全溶解，也促进了大颗粒碳化物溶解，锋利尖角溶成圆角，从而使未溶的碳化物数量变少。粒度趋于一致。形态趋于球粒状。高温回火可使高温淬火后的残留奥氏体分解，溶入基体的碳化物再度均匀弥散析出，使碳化物的形态、大小及分布得到改善。随后进行的960℃低温淬火及最终热处理，使碳化物的粒度、形状分布及球化程度进一步得到改善，同时也使晶粒非常细小。固溶双细化处理后的模具使用寿命大大高于传统工艺制造的模具(大于2倍)，其原因是模具塑性和韧度同步上升。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
模具钢经真空热处理后有良好的表面状态，变形小，模具表面硬化比较均匀。主要原因是真空加热时，模具钢表面呈活性状态，不脱碳，不产生阻碍冷却的氧化膜。在真空下加热，钢的表面有脱气效果，因而具有较高的力学性能，炉内真空度越高，抗弯强度越高。真空淬火后，钢的断裂韧度有所提高，模具寿命比常规工艺普遍提高。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
采用高温盐浴快速加热淬火(1 200℃保温10min)。由于快速加热导致相变点升高，奥氏体晶粒不易长大，可以细化晶粒，提高强韧度。由于保温时间短，在工件表面达到淬火温度时．工件心部尚处于相变点以下．因而可适当减少残留E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
奥氏体量，减少淬火变形，还可获得比普通淬火较大的淬硬层深度，有利于提高模具使用寿命。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
3．3热处理工艺参数的选择E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
3．3．1预热E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
Cr12MoV钢在淬火加热时需要根据模具的尺寸大小和复杂程度进行2次以上的预热。以减少模具内外的温差，降低材料的内应力，有效地改善碳化物的分布形态，为淬火时组织和性能的最佳配合创造条件，有效地提高模具使用寿命。如果在淬火操作时未按材料要求进行预热，会使粗大的碳化物组织未能溶入奥氏体中，影响热处理后碳化物的重新分布。导致模具产生残留应力，促进了裂纹的产生与扩展。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
通过在特定温度充分预热∞j在最佳强韧配合淬火温度区间(1 000～1040℃)淬火。可使Cr12MoV回火马氏体细小、碳化物细小且均匀分布，不仅为模具淬火作了组织准备。而且特定温度预热形成大量高度弥散均匀分布的形核．为有效地控制残留奥氏体量提供了条件，从而有利于提高模具使用寿命。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
3．3．2淬火E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
淬火加热规范决定了奥氏体的实际晶粒度及碳化和合金元素的固溶度．对马氏体的形态及回火的性能(硬度、强度、塑性、回火稳定性、淬火回火时的体积变形)都有显著的影响。当加热到Ac1温度(约810℃)以上时。原始组织索氏体和碳化物转变为奥氏体和碳化物。随着加热温度升高，合金碳化物继续向奥氏体中溶解．增加了奥氏体中C和Cr的浓度，淬火马氏体的硬度增加，其耐磨性也越强，冲击韧度逐渐升高。但淬火温度太高，奥氏体中合金元素含量增加，使^函点下E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
降。淬火组织中残留奥氏体量增加，会导致硬度下降，冲击韧度下降。Cr12MoV钢淬火温度与冲击韧度的关系见图7，硬度、残留奥氏体量与淬火温度的关系见图8。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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如果钢的晶粒越细小，其强度越高，塑性越好，冲击韧度越高。随着淬火加热温度的升高，Cr12MoV钢的晶粒逐渐变小，在960℃时出现峰值。随后随淬火温度的升高。晶粒又会逐渐长大。这是因为随淬火加热温度的升高。奥氏体的形核率和长大速度均增大。但温度较低时。形核率起主要作用，晶粒越来越细小．但当淬火温度升高到一定值时，晶核的长大速度逐渐起主导作用，晶粒越来越粗大。在960℃左右出现了峰值。淬火后模具体积随淬火温度变化而变化。这是E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
由于残留奥氏体量发生变化而引起的。淬火后钢中的残留奥氏体会使模具表面尺寸减小，而淬火时马氏体转变会使模具尺寸增大。正确选择淬火温度，残留奥氏体可以部分甚至全部抵消淬火时马氏体转变所产生的尺寸增大。使变形量最小甚至无变形。加热温度控制在1 025±5℃。先在820℃的中温中预冷2min，然后将工件放置到已经预热至350-400℃的两块钢板之间，并在压力机上加压。随即进入260℃硝盐等温3h，最后空冷，不仅保证了孔径和孔距，而且表面平面度也达到要求。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
淬火保温时间对Crl2MoV钢模具的变形影响较大。保温时间太短，溶入奥氏体的E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
合金元素量和碳化物较少，Ms降低较少，奥氏体稳定性差，淬火后残留奥氏体量少，使模具的变形增大。适当增加保温时间。可减少变形，但在盐浴炉中加热不能超过6～10 s／mm,Cr12MoV钢具有很高的淬透性，为了减少冷却过程中产生的热应力，模具保温后可在830--840℃的盐浴炉中短时间等温，然后出炉在缓冷箱中堆放空冷。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
3．3．3回火E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
Crl2VIoV钢回火目的是充分消除热处理的残留应力。调整组织和硬度。淬火后形成的马氏体属于高碳富铬的过饱和间隙固溶体，处于不稳定状态，回火时分解，析出碳化物，转变为回火马氏体，使材料基体组织硬度降低。残留奥氏体在回火过程中会分解，析出显微碳化物，在一定程度上弥补了马氏体回火转变造成的硬度降低。淬火后钢的硬度会随回火温度的变化呈现先降低后增加的趋势。回火温度过高时，残留奥氏体中析出的碳化物粗化，失去强化作用。导致硬度下降。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
淬火后试样在不同温度下回火时，冲击韧度呈先降低后升高的趋势，这主要受残留奥氏体分解的影响。回火过程中，随温度的升高，基体中残留奥氏体量逐渐减少，析出碳化物增多，导致材料的冲击韧度降低。但回火温度过高时，组织中的碳化物有粗化、聚集的趋势。冲击韧度开始回升。Crl2MoV钢的回火一般分低温回火与高温回火。低温回火一般是170～180℃×2h，硬度可达60--62HRC．高温回火一般是500-520℃×2 h，模具硬度可达到59-61 HRC.如果回火温度低(尤其是低温回火时)，模具的硬度较高。易导致回火不充分．使模具中的残留应力较大．影响模具的使用寿命。适当提高回火温度，可保证模具在硬度降低不多的情况下获得较好的韧度，降低模具的内应力，均匀热处理后的显微组织，获得所需的力学性能。回火温度提高到500℃时仍能保证模具硬度要求，而淬火残留应力也得到了有效消除，模具在线切割时的开裂现象减少.E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
Cr12MoV钢属高碳高合金钢，有二次硬化效应，其奥氏体稳定性好，淬火后残留奥氏体较多，回火稳定性也好。如果在热处理过程中回火不足，材料中的残留奥氏体量较多，残留奥氏体很软，组织不稳定，当模具承受摩擦、挤压变形和冲击时,达一定条件会使残留奥氏体转变为极脆马氏体，导致材料的组织应力增加，使材料脆性断裂的倾向明显增大。如果要求热处理时模具变形较小，可在回火过程中靠改变回火温度来控制模具的尺寸。回火温度的确定要根据淬火后残留奥氏体的量来决定。如淬火后的孔径增大，可采用340-430℃的加压回火；E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
如孔径缩小，可采用420--520℃回火，以增大孔径尺寸。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
4模具线切割加工E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
模具先由普通机床加工出坯件，再由线切割完成模具刃口或型腔加工。线切割加工需要注意的问题是线切割中的工件变形与加工表面应力的改变。工件经热处理淬硬后进行线切割时,由于去除大面积金属或切断，破坏了材料的内部残留应力的相对平衡状态，在应力重新分布的过程中。局部会产生高应力。从而产生较大的变形。残留应力引起的变形不但影响工件的加工尺寸。局部的高应力E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
还可能造成材料产生裂纹甚至开裂而报废。线切割加工后，Crl2MoV模具表面的残留拉应力作用深度有限，只有几十个微米,不会使模具整体开裂，即线切割加工后模具表面的残留拉应力不会是引起模具开裂的主要原因。但是模具的使用E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
寿命不仅与基体的强韧度有关，而且与模具工作表面的组织、显微裂纹和残留应力的分布有密切的关系。模具线切割表面的熔凝层富集了较多残留奥氏体，再淬火层主要为淬火马氏体，线切割变质层会使模具工作表面的强度与韧度降低。模具在使用中，表面会产生高温使淬火马氏体、残留奥氏体分解、转变。引起附加应力与变质层中存在的残留拉应力叠加，使微裂纹易于形成。并加速微裂纹的扩展。目前，为减少线切割加工过程对模具寿命的影响，主要采取如下措施：E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
(1)预开工艺腔。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
对于硬度要求较高、型腔几何形状复杂的凸、凹模，可在工件热处理淬火前先机加工成型孔，适当留下加工余量，预留穿丝工艺孔。淬火前预先开工艺腔可以改善淬火时的表里温差，有利于冷却，使切割部位有足够的硬度，淬硬层加深。改变内应力分布，有效防止线切割时开裂,根据模具形状，尽量将工艺孔加大，也有利于内应力的释放。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
(2)改进设计结构，避免凹角。将凹角改为圆弧过渡，会消除热处理时应力集中的现象，消除了淬火隐性裂纹，防止线切割时裂纹的产生。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
(3)合理选用线切割加工工艺参数。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
在满足一定生产效率的前提下。尽可能采用低电流、低切割速度、小脉宽和低线速，可以有效减小线切割时的应力，防止裂纹的产生。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
(4)补充回火。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
在线切割后立即进行补充回火，一方面消除线切割过程中形成的附加应力，同时也改善线切割表层的白亮组织。补充回火温度可低于模具回火温度20～40℃，回火时间一般为3～5 h。对防止线切割模具在存放或使用中开裂、保持模具日后使用中尺寸的稳定性和使用寿命都极有好处。E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
(5)表面处理。模具表面喷丸．可消除线切割后模具表面变质层，改善微观组织和表面应力分布。使之由拉应力转变为压应力。采用表面挤压、珩磨或抛光等工艺，也能改善微观组织、改善表面应力的分布.E7X中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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