冷作模具淬火后回火温度的选择

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冷作模具淬火后回火温度的选择
众所周知，紧固件制造离不开冷作模具(冷镦、冷挤压、冷冲压模)。冷作模具钢淬火后组织极不稳定，不能直接使用，必须进行回火。冷作模具钢淬火后回火温度的选择是热处理的关键工序。通常根据淬火钢的回火性能曲线或数据表来选择回火温度，常用冷作模具钢的常用冷作模具钢的回火温度与硬度。见表1。
- R/ Q; X" ^. k2 N                                                        表1 常用冷作模具钢的回火温度与硬度
! b" p& m1 H: \; q, I  钢号  淬火硬度
" A* w( s3 ^. ^3 e, q% t" e4 a( THRC
3 m6 {  R. f7 n/ v3 { 45-50
52-56
54-58
  C4 e7 x$ u, M; e7 w1 H 58-61
61-63

$ E7 m: X! \. _$ Q 60Si2Mn
60-63
: t+ C$ r$ f2 ~4 Y& O) n 4400
: `) z- R; P/ d" P) N( z& _9 y  E -
2 @3 ^' `( l  P& G 300-350
3 T/ A. \. S# N" ]' h -
' l2 \0 m" w/ ` -
7 T4 h8 Z/ t, R1 b1 W* F- |; X
' y" g" s% m) }/ j4 ~T8A
62-64
, N" m: e" p7 q; r 350
9 }1 T; v6 R" c& e+ t) ` 270
230
190
160
8 P1 p+ v) n- k' ]) t- h
  c0 y8 O: W0 O; o7 jT10A
, K/ e, }3 ]; z# e; G# DT12A
62-64
5 o! ^1 ^0 f* T6 P7 Y( {  j; v7 \ 370
290
250
& M2 {) ?7 _. A$ b# b 210
170
$ B4 q8 V! x4 K( r/ r) i! @; P
9Mn2V
2 r$ e$ w# \: t) B 62
) L2 J0 j' b5 V5 U. V  N& D) X$ ~ 380
300
250
220
" Y5 D. R& }7 w! l 150-180

9 d. e9 v' A  cCr2
62
450
390
300
200
150
( \% I1 ]9 P; |) k! Y( k: o
9SiCr
" p4 n, p/ u+ k* U  C; {5 q 65
8 v" N) @6 c- ?+ \5 E  y& Q9 X, ] 450
9 T/ n1 ^/ H! L$ { 350
2 w  _$ i' w% l7 r6 l 320
" }. b2 N. R8 z: z! X6 }$ r3 U 250
5 }6 N3 T( f% B& x 190

5CrW2Si
  
0 y  x& R0 @4 q$ b$ v5 K- ^ 420
280
& K8 @; t$ K9 }& o: B. [ 250
-
2 Z/ j2 t; _9 X! X -

  g; p) w6 U9 @- b# a. F, uCr12（980℃淬火）
: B6 ?5 i: U$ I1 T& D3 f 63
: \) W7 O9 b8 V: C- u# G7 f -
-
320-350
250
180-200
6 _) `, E" H/ ^, E4 H
Cr12Mov（1030℃淬火）
63
. Z* y: t8 V/ {6 Z) X  E -
6 M: X$ j% @/ X% Z; h% J 540
500
230
180-200

2 @' {( B# o9 BW6Ni5Cr4V2
. N8 Z4 Q; l; U0 W% x 60
; T0 {, s, Y; J4 i# X6 i3 K9 [ -
-
-
620
560
5 Q( N( J& _- ~9 ~' }  ]: h# x0 X
W18Cr4V
. x- h- x' y* W$ V4 _ 62
-
-
- R6 A* g: |+ E -
620
-
/ z/ z3 L! Y6 j6 n' @
- V: S& U: ]' F6W6Mo5Cr4V
  m9 z4 I7 }8 Y/ ]/ }; P  
9 I. N+ U1 U# M1 X3 M, b, D# O5 ?% o -
-
-
0 X' @8 w' _: d; _, T/ P- [ -
2 j0 \$ w% y3 ^ -

7Cr7Mo3V2Si
  
0 D4 P# ~# B. q7 h0 S -
2 t, I2 G/ A$ z+ Z; T! ~; c -
9 ^4 Q: X0 C# e  A# M: j -
-
( A1 [3 A6 _9 r' s3 J# `3 o3 }& l3 g 530-540

6Cr4W3Mo2VNb
  
-
; Q! \" G6 ?: d4 S -
540-580
-
-

Cr4W2MoV
60-62
-
-
-
0 w7 D2 i7 N  J1 j; @8 E+ @ 520-540
- _" s+ `' ^& Y+ h" M -


) j) o0 Q- P& o! @! `; `8 `7 \    冷作模具回火时应避开回火脆性温度区域进行。冷作模具钢的回火脆性温度范围，见表2。
1 @5 H: Z8 e% a7 D3 j4 i! d    表2 冷作模具钢的回火脆性温度范围
$ s4 j3 @3 o: H! q7 b6 F9 g
% M1 ~( s. R1 i( Q; u: U钢号 CrWMn
& n: O, ?% ]  o' k$ G 9Mn2V
9 D; B% l' Z* c7 d% d. P/ V GCr15
9CrSi
Cr12
, |* @% {" ?0 |+ ^! } Cr12MoV
# p' o' j* o8 i1 v
温度/℃
% z* O# d. A* U* Z; F( A$ P 250-300
* D& |$ t8 O9 X 190-230
# M# p" Q% v9 [9 [( D0 q! l 200-250
3 i/ c, m% V9 P. L 200-240
290-330
0 |/ K% M. K' u+ ]3 F 325-375


    由于选择淬火工艺的不同，还必须考虑其它影响因素。
    当为了提高冷作模具的强韧性，采用板条状马氏体淬火强韧化处理时，回火温度的选择与普通淬火相比回火温度可低、可高
) u. Y' w. m) A" U8 Q9 Q* }    冷作模具采用等温淬火时，因存在一定数量的残余奥氏体，同时在等温过程中形成的淬火组织部分被自身回火。因此，同一牌号材料同一工艺温度加热等温淬火的硬度低于普通淬火，为此，回火温度应低些。
6 n5 y% i1 C" H6 L3 h4 B    在淬火加热相同，在盐浴中加热的高速钢淬火硬度高于在真空炉内加热的高速钢，因此前者回火温度比后者高，尽量采用多次回火，至少三次。
5 B; x7 f6 X7 a% _    同一牌号冷作模具，工艺条件基本一致，大件的淬火硬度低于小件，厚件的淬火硬度低于薄件，因此，要获得所需要的硬度和机械性能，适当提高大件和厚件的淬火加热温度与淬火介质冷却能力，用下限温度回火或降低回火温度，小件和薄件用下限淬火加热温度，上限温度回火或提高回火温度。
# d5 B$ ]( C& {3 z8 R5 V  c7 b    高速钢真空炉淬火后,有25%-40%残余奥氏体,为达到二次硬化和回火充分目的,需要四次以上高温回火才能达到目的,一般选择530-570℃回火后回火温度的选择硬度W18Cr4V(SKH2)钢63-66HRc,W6Mo5Cr4V2(SKH9)钢62-65HRc, W6Mo5Cr4V2Co5(SKH55)钢63-67HRc。
( W$ _! `% U* y7 q1 Y* m    总之，冷作模具淬火后应及时回火，消除淬火应力，防止开裂；充分回火以得到稳定组织与性能；较长时间回火可提高抗断裂韧性值；多次回火，促使残余奥氏体向马氏体充分转变，稳定形状尺寸减少畸变且产生二次硬化效应，增加耐磨性。