热作模具钢的热处理是如何进行的?2019东锜模具钢全网解说
  

   热作模具钢是指适宜于制作对金属进行热变形加工的模具用的合金工具钢,如热锻模、热挤压模、压铸模、热镦模等

热作模具钢的热处理是如何进行的?2019东锜模具钢全网解说
。由于热作模具长时间处于高温高压条件下工作,因此,要求模具材料具有高的强度、硬度及热稳定性,特别是应有高热强性、热疲劳性、韧性和耐磨性。接下来东锜模具钢给大家分享一下热作模具钢的热处理。

  

   (1)正确把握预冷与在油中的冷却时间

  

   对于模面和模尾应进行防氧化的保护措施,5CrMnMo、5CrNiMo钢的常温热处理加热温度为820~860℃,在盐炉中的保温系数为0.8~1.0min/mm,该类模具的热处理重点或关键在于加热后的预冷和在油中的停留时间。其中预冷的目的是降低淬火内应力,减少变形,冷至750~780℃后在循环油中冷却。

  

   控制出油的温度在150~200℃(即模具出油冒青烟而不起火),否则因模具内部产生巨大的内应力而引起开裂,出油后立即进行回火,不允许冷却到室温再回火。

  

   (2)回火工艺和组织

  

   对于小型模具推荐采用分级淬火,在160~180℃的硝盐中冷却时间为0.3~0.5 min/mm,得到细小的马氏体+少量的残余奥氏体组织,硬度在52~56HRC。充分回火后为均匀的回火索氏体+托氏体,为防止开裂,首先在350~400℃保温0.5~0.6h,随后以40~50℃/h的加热速度升到要求的回火温度。一般考虑到模具钢淬火后残留较多的奥氏体,因此应进行多次回火处理,为避免回火脆性的产生,回火后应油冷至100℃左右提出空冷,随后应在160~180℃进行低温回火,目的是消除油冷产生的内应力。

  

   (3)等温淬火或复合等温处理

  

   除此之外,也可采用等温淬火工艺,将5CrMnMo、5CrNiMo钢加热到900℃,淬火后获得了板条马氏体组织,在500~520℃进行回火处理。可有效地降低热锻模过早脆性断裂和提高寿命。为防止该类钢变形、开裂,出油温度不能太低,出油温度通常在200℃,略低于两种钢的Ms点,因此当表层获得马氏体时,其心部仍处于过冷奥氏体状态。而该心部组织在转入380~450℃的回火炉中时,有可能转变为上贝氏体组织,从而造成热锻模的冲击韧性的降低,使用寿命低。

  

   为了提高冲击韧性和使用寿命,采用等温复合热处理可以取得一定的成效,其工艺为先在160~180℃硝盐中分级,发生部分马氏体转变,随后在280~300℃的硝盐中等温淬火2~3h,具体复合工艺见图3-49。也可采用先油冷到150℃左右,再转入280~300℃的硝盐中等温2~3h,见图3-50,均获得了混合组织为马氏体十下贝氏体+残余奥氏体,然后提出空冷,根据所需硬度在规定的温度下回火,该类工艺处理的模具与常温的处理相比,在硬度相同的前提下,韧性得到了显著改善,同时提高了使用寿命。

  

   3Cr2W8V热作模具钢具有低的含碳量,淬火温度在1075~1150℃范围内,硬度在48HRC以上,热处理后具有高的耐热性,耐疲劳性好,尺寸稳定等特点。淬火温度低于1100℃,得到了4~6级的中等晶粒,而超过1150 0C晶粒明显长大。因此对于要求韧性较高的模具,选用较低的淬火温度(如1050℃),有些热作模具要求红硬性较高,可选用较高的淬火温度(如1150℃),回火温度选择540~560℃,而且进行两次回火为宜。考虑到该钢制作的热作模具的主要失效形式为早期脆断,是热疲劳裂纹过早发展而造成模具失效的,因此提高其使用寿命应从提高疲劳强度、冲击韧性上着手,其次才是红硬性,即尽可能降低淬火温度,提高回火温度,晶粒细小则韧性增加,有利于提高使用寿命。

  

   以上就是东锜模具钢给大家分享的热作模具钢的热处理。热作模具钢常选用的材质为中碳低合金热锻模具钢,如5CrMnMo、5CrNiMo等,希望对大家有所帮助,对模具钢感兴趣的朋友可以阅读更多关于模具钢的资讯《Dc53模具钢是什么材料有哪些用途?看完你就明白了》。

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