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
3 h9 [: e/ S+ P! F( v3 a/ m' L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。
                                                        表1 常用冷作模具钢的回火温度与硬度
0 D, M6 A& B* b0 q2 o$ R; C  钢号  淬火硬度
HRC
! h( |3 z* D$ l" W 45-50
52-56
. k+ J4 n5 K2 D 54-58
58-61
$ x# o0 C5 j" ?9 `, e  @ 61-63
$ _6 a- C2 Z* A
6 r/ b: x! ?; }: k1 n' ^+ `. i8 V 60Si2Mn
/ g4 Z" V  a2 [7 }6 }$ g8 n  g8 t 60-63
4400
! ~$ o9 B" D" H) r% y6 E  X -
! I2 B4 ]6 P" P 300-350
7 j* c1 k2 Y( w- |+ i2 M: F  C5 r -
# B# M! }) d3 p" F" ? -
, I( o6 @: g/ D) Q6 I( v. e
% W/ R) c% H4 M4 ~8 X$ TT8A
62-64
) N. v# N* |. y0 q' H 350
; _+ H/ z3 o% J! V/ M1 ~2 f7 o 270
) W; y7 W: G* G2 ]" K/ V, A 230
190
" r5 k& ]& M) q! I 160

T10A
7 P% S! e! k( h6 ~) ET12A
/ r1 J* W4 V. p% c: ^. \ 62-64
370
3 O- w3 Z8 B0 j: Z3 p/ L 290
& C0 k5 \  ?. ^/ C 250
$ v1 g$ h# o1 G/ v 210
170
- O7 s( \" N+ u- y  }) d/ Z
9Mn2V
62
! Z0 `, m, p' U! }7 `7 t: j! ]) Q 380
: E6 l; W) N3 y' K 300
9 M  K1 H# t# J5 K6 I, a% b4 H 250
  _* F3 c5 Y. K- }1 n 220
; A6 C, W7 s  L' G9 d7 {, ` 150-180

* ]( M" n, d4 z6 ?( S" N6 ECr2
62
8 H, Y0 S  K# T' w: h4 J! V: h 450
390
300
200
150

0 U; L: c% D+ Q9SiCr
: X- }  z) X9 W; \ 65
/ ?4 G7 V6 n; q0 g4 M 450
350
$ T3 q- _. f2 [. A) D2 z% f7 D 320
250
, R) |$ K2 d2 e( y 190
/ q" p2 E( K9 ^$ k& o$ j( r
! Z$ O6 |5 `, Y$ ^, z5CrW2Si
  
5 t5 z: C" q0 {% \8 M9 b3 \. i0 h 420
. D! R2 M% y0 P4 c3 K& Z1 @. T. U2 u 280
250
# n7 R5 x- i+ M -
-

Cr12（980℃淬火）
6 D/ a# a7 n  I; n/ L- o8 U 63
) ?  G4 ^( K" t6 I$ W% ] -
$ P6 y* Y2 ~$ s" E+ u* |2 B$ k5 D -
320-350
0 m3 ]9 m, W) t8 _# H 250
9 S4 k3 I9 |7 b3 d; R 180-200

. V% T: R  f7 G$ g7 q7 LCr12Mov（1030℃淬火）
9 r/ C$ S) i- x5 p4 t 63
% T) w; e' x' l! e: V, ^: A -
540
8 I) L2 V& |( ~. V5 i. ^ 500
230
180-200

4 U3 Q% F2 q  KW6Ni5Cr4V2
60
8 l7 X- k) @3 R -
-
: u( i( s+ Y: K6 N: m% b -
620
560

7 k2 {, h8 K, [& |6 U4 f3 ^W18Cr4V
62
-
-
% _1 M" b+ ]" ^5 n) ]* I -
, W8 ^( A; j+ E* A- S7 O/ M 620
-

6W6Mo5Cr4V
+ I5 e. [+ ]; Y% E. C  
-
-
- |) |3 T7 E, e5 J -
6 C9 u8 L0 \- j$ a1 l -
-
5 B; \7 b% c* L) O1 @
( \* m% T! j8 b) l$ {7Cr7Mo3V2Si
% }7 O$ R3 m* U# T) c* J  
-
-
2 S% o: B9 y4 u -
, o/ D0 n! Y/ ]+ n% S9 v* ? -
: }+ s9 n! |* b$ W 530-540

) A2 h4 r5 [  v9 j3 M6Cr4W3Mo2VNb
  
' w+ N) z, R2 W1 e% `# H. i2 k -
-
540-580
-
" K3 x* N5 l% U2 b) c/ U) i7 A -
/ h6 x& B; E9 J- m; w+ u6 [) y% ]
Cr4W2MoV
, i0 B. @' k, r: ]% G/ j 60-62
-
1 R" v% [/ x; r1 \- X$ c -
. d. C# K# U, f9 x4 ~6 } -
520-540
-
$ Y  Y6 n3 f5 {  r  m5 c  i5 J2 g2 P

4 h5 Z/ ?2 A  g8 v    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。
    表2 冷作模具钢的回火脆性温度范围
, o' H2 f0 h2 k' J( D* I
! ?7 t, }# s  d) [9 c  s8 j# H钢号 CrWMn
) J- E1 Y  u9 q3 N4 W2 m$ V, V 9Mn2V
GCr15
9 J& q5 r+ T* N; l1 f% f 9CrSi
% E' s+ v7 A; R& ?' t: e Cr12
Cr12MoV

2 m4 A% h: I0 y! Q9 Y5 x温度/℃
  p- t' j* ?  v/ r' l 250-300
9 U( z! w3 \' ?4 J. B3 V0 ~ 190-230
200-250
200-240
; a# I# _3 Z4 u1 F5 ]$ B; P; \9 s, p+ N 290-330
$ Q8 t5 D* o) \: [9 ?4 V$ ]: q- y8 v 325-375
. c' ~7 y/ m7 n1 t
/ V) _; e* x/ \# h5 L4 \0 @
    由于选择淬火工艺的不同，还必须考虑其它影响因素。
( t& T( j5 x7 t: u    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
    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。
7 P9 y$ ~: D) H$ a    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。
% m% q4 X7 Z- r8 I2 x6 ?7 ?    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。
    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。
    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。