高合金模具钢淬火注意事项

　钢在淬火过程中的开始转变点Ms和转变终点Mf，转变点有高于室温和低于室温。高合金模具钢Cr12型的Mf点在-70℃以下，中合金热作模具钢H13的Mf点在215℃，由于高合金模具钢大多数是高淬透性钢种，淬火完成后的应力状态是组织应力分布，即表面为拉应力，心部为压应力。对于Mf在室温以下的钢种，如果立即清洗，就会使过冷奥氏体继续转变，增加组织应力，容易形成淬火开裂。 对于高于室温的Mf点的工件，由于冷却工作的内部温度不容易预测，仅仅以工件的表面温度作为依据，容易形成误判，工件在浸入热的清洗槽的瞬间就有可能开裂。所以对于大于5kg以上的合金模具钢一般不要再淬火和第一次回火之间进行清洗工序。对于小件(<Φ10mm)，由于工件的心部温差小，组织应力相对也小，工件冷却到室温后可以进行热水清洗。 对于淬火回火不合格的高、中合金模具钢，在重新返修淬火之前需要增加正常的球化退火工序，来消除淬火加热时形成组织转变，使表面产生拉应力而开裂。在二次淬火加热时钢件急剧受热，在表面层发生组织转变，体积缩小，内部仍需处于较低的温度状态，体积处于膨胀应力状态，钢件表面层受热组织转变形成的拉应力作用，可能促发裂纹。 使用盐浴炉加热速度快，这种现象在盐浴炉进行返工处理时，开裂情况表现得较多。而且开裂之后的原因分析比较难。使用空气电阻炉加热返修同样会出现这个问题，只是开裂倾向小些，但是由于氧化脱碳和表面受拉应力的作用，热处理之后往往会有龟裂纹分布在工件表面，裂纹深度<0.2mm。 模具毛坯的调质处理的目的是为了获得硬度为180-320HB的细球化体或超细晶粒碳化物。目前，国内已推出不少新钢种，并不断提高现有钢种的冶金质量来满足工模具的需要。同样在热处理方法上作了不少改进，除最终热处理不断采用新设备(真空热处理)、新工艺、新技术外，还对传统的预先热处理做了很大的变动，并引起业内人士的广泛关注。如冷作、热作模具原普遍采用的球化退火或等温球化退火，现有些已改用调质或超细化处理、合理的调质工艺，可获得良好的原始组织，以改善淬火工艺性能并提高淬火后的强韧性。 调质处理的主要作用 ①获得分布均匀、颗粒细小、形状圆整的碳化物。
　　②可有效地克服粗大珠光体、二次碳化物网或轻微带状偏析，以及大截面模块心部的铸态组织。
　　③可充分消除加工后的残余应力，减少淬火变形。
　　④可作为预硬化处理。 调质处理的典型用途 ①改进表面加工质量如碳工钢或低合金工具钢退火后硬度过低，加工后表面光洁度太差，可补充调质成硬度为183～229HB的细球化体组织，能显著改善表面加工质量。对40Cr、45等中碳钢，调质到260～300HB时，精加工后能获得高的光洁度。
　　②防止淬火开裂：用于冷态辗轧、校直的成型轧辊，大多采用9Cr2或Cr2钢制作，一般采用喷水淬火或用氢氧化钠水溶液浸淬，由于形状复杂，易于淬裂，在精加工前，调质为硬度197～229HB的细球化体既能保证良好的淬透性，又可以有效地降低淬裂倾向。
　　③保证淬硬性：+30mmCr2钢轧辊，盐浴加热淬火后的硬度与毛坯的预处理工艺有关。退火毛坯的淬火硬度为65～66. 5HRC，平均66HRC;调质(毛坯850℃淬油，660～680℃回火，229HB)的淬火硬度为66—67HRC．平均66. 8HRC，且硬度高而均匀，未发生淬裂。
　　④用于预硬化模块的强化处理：铝合金压铸模采用渗氮表面强化时，均应采用调质工艺进行预强化处理。塑料模具、冲压有色金属薄板或箔料的凹模，也可采用调质预强化。调质后再进行精加工。 本文参考《热处理工艺问答》一书。 相关链接 42Crmo热处理淬火工艺
淬火液在铝合金固溶处理中的效果