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
+ F6 Z0 m% }9 @( t) N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
  钢号  淬火硬度
HRC
45-50
52-56
% L3 S1 ^- {, y. M  w" d, [5 e 54-58
' t7 a4 n$ ^+ d( t9 L 58-61
9 C* Y8 j  N& S- o1 z0 Q6 ?( y 61-63
* r" A; e) j! \0 t
, p7 ?3 o( G7 d) K$ c 60Si2Mn
60-63
4400
1 D- l: X6 F* D( H -
300-350
-
-

% ~/ W+ L. @* u& n3 P2 oT8A
. \; Z. T5 v- F 62-64
5 K3 \# I  I! V% O 350
* k% g0 y+ c8 o5 [1 ^. b' |! \ 270
( o4 C0 m1 b4 Q# @/ J7 L 230
190
160
( }+ L& b1 l; T1 h) u' R/ W7 m
3 E$ d1 b3 F' R( s( s+ FT10A
8 ]$ c. a. U% k: jT12A
62-64
370
290
250
. S& j+ {# M8 `% z) T; m 210
170

9Mn2V
5 J, P8 C0 U# v+ {" w/ {% {# s 62
380
2 ^. a' m. Y) n( E9 [* v  r 300
# K1 A( ?5 ?+ _; R 250
. l9 z9 l! z: A. h, {0 A- s/ N 220
150-180
$ ]" N+ Q# z: [2 Z4 ?4 e2 k
Cr2
6 L- L9 p+ u0 g  z0 e8 } 62
, |5 ^7 c) r7 ~% J3 I# ^4 K8 N 450
7 ~4 n& \7 v& u' `  v1 ]; t 390
300
200
% Y+ f9 p: l- ~% r7 U' @6 ?7 P 150
! p$ h6 t3 n7 J3 Y9 ?# g
5 g: N) A/ F$ i2 s3 b" v6 I& n9SiCr
5 w+ }7 D5 o- f9 l6 @% \ 65
) |5 Q! f2 i( }  d 450
350
320
250
: O+ i4 a5 z% n3 c1 d5 a$ L* ?9 U 190

5CrW2Si
  
420
6 Y. W" V# U( d+ w+ p0 f& B$ \ 280
. h9 I! A9 `) g- ~% | 250
& u  ^" r7 S* a -
-
. O/ S0 r& {" v& y3 F
Cr12（980℃淬火）
5 d/ w/ L. M  a4 W" i& H$ J 63
-
) M4 d% R2 J0 d. U: L -
320-350
250
% f# F. V/ v! W; B 180-200

Cr12Mov（1030℃淬火）
' v. m& s1 _0 u0 L 63
: E" m' n" a; I4 G3 U( K1 `( r -
540
, M0 y7 G" i* ]* l5 o. @% T3 p 500
0 p7 R; z! ?. X3 a 230
  x. N2 k8 W( [6 m  L; j  G 180-200

( j5 \3 A6 ~* u$ GW6Ni5Cr4V2
60
-
' w* _* Y8 ^6 V5 Y( i% l -
-
620
0 u2 @3 l) v0 m5 j! [6 A4 y 560
. a$ V9 G+ q3 I
! ^, G$ D. r+ O$ ~6 F$ V  C  m) C% @W18Cr4V
62
-
-
" a! Y- i# }$ d, w7 G! L" D -
8 h+ m! |3 w- j& G 620
) p& _9 L- \& d' e/ R0 r& Q5 R -

" K& X+ k# G0 C! T5 a# Q3 f6W6Mo5Cr4V
  
-
-
-
-
-

" p0 {1 ~. Q9 @5 Q4 g1 }3 Z  U7Cr7Mo3V2Si
  
-
-
-
-
530-540
- _, ]1 [5 y' \8 W
6Cr4W3Mo2VNb
0 H8 c6 X! {7 @, N  W& W  
$ F- H0 [) M* F& u% U7 ? -
-
8 S8 `# A- W  n" t" T 540-580
$ N7 y1 Z, `2 K7 C# F$ n8 J4 o -
0 {' f! l/ W, k  N' E& v -

Cr4W2MoV
60-62
-
-
-
520-540
' }2 ^* R, p$ P( }4 E5 S4 Q2 A -

0 s' g. q+ B! P0 `
! N; f3 s0 m0 s" h. h! j    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
% `: L) Q5 U- [' \. g3 t
钢号 CrWMn
9 {2 S5 D- ~& \; q( u 9Mn2V
GCr15
6 M; {+ ~! q3 Z* K 9CrSi
Cr12
4 C; X3 |3 [, t& Z0 m0 J' }& ? Cr12MoV

5 u' F& |3 D! D$ T温度/℃
: E  e& g% {# c 250-300
- u. r! K- M* g8 ^- O( J 190-230
# \4 e, P* R* V+ o3 E6 ~% Z' k 200-250
200-240
290-330
325-375
$ u) D& u" }9 i; e

    由于选择淬火工艺的不同，还必须考虑其它影响因素。
, U( ^- c6 L& Q. s: _5 B" C! k    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
! i0 z( Z: }" D% Q2 H4 l/ f    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。
0 ?0 f2 }' n% q$ K5 I    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。
    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。