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模具鋼如何淬火

不同的模具鋼有不同淬火方法，淬火是將工件加熱保溫后，在水、油或其它無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時(shí)變脆。為了降低鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一適當(dāng)溫度進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫，再進(jìn)行冷卻，這種工藝稱(chēng)為回火。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”，其中的淬火與回火關(guān)系密切，常常配合使用，缺一不可。

熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過(guò)程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過(guò)程。這些過(guò)程互相銜接，不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多，最早是采用木炭和煤作為熱源，進(jìn)而應(yīng)用液體和氣體燃料。電的應(yīng)用使加熱易于控制，且無(wú)環(huán)境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過(guò)熔融的鹽或金屬，以至浮動(dòng)粒子進(jìn)行間接加熱。

金屬加熱時(shí)，工件暴露在空氣中，常常發(fā)生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對(duì)于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應(yīng)在可控氣氛或保護(hù)氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進(jìn)行保護(hù)加熱。

加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，選擇和控制加熱溫度 ，是保證熱處理質(zhì)量的主要問(wèn)題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織。另外轉(zhuǎn)變需要一定的時(shí)間，因此當(dāng)金屬工件表面達(dá)到要求的加熱溫度時(shí)，還須在此溫度保持一定時(shí)間，使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉(zhuǎn)變完全，這段時(shí)間稱(chēng)為保溫時(shí)間。采用高能密度加熱和表面熱處理時(shí)，加熱速度極快，一般就沒(méi)有保溫時(shí)間，而化學(xué)熱處理的保溫時(shí)間往往較長(zhǎng)。

冷卻也是熱處理工藝過(guò)程中不可缺少的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進(jìn)行淬硬。

淬火目的

淬火的目的是使過(guò)冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或下貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿(mǎn)足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。也可以通過(guò)淬火滿(mǎn)足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學(xué)性能。

淬火工藝

將金屬工件加熱到某一適當(dāng)溫度并保持一段時(shí)間，隨即浸入淬冷介質(zhì)中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質(zhì)有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性，因而廣泛用于各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齒輪、軋輥、滲碳零件等）。通過(guò)淬火與不同溫度的回火配合，可以大幅度提高金屬的強(qiáng)度、韌性及疲勞強(qiáng)度，并可獲得這些性能之間的配合（綜合機(jī)械性能）以滿(mǎn)足不同的使用要求。另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學(xué)性能，如淬火使永磁鋼增強(qiáng)其鐵磁性、不銹鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用于鋼件。常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時(shí)，原有在室溫下的組織將全部或大部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。隨后將鋼浸入水或油中快速冷卻，奧氏體即轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。與鋼中其他組織相比，馬氏體硬度最高。淬火時(shí)的快速冷卻會(huì)使工件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)其大到一定程度時(shí)工件便會(huì)發(fā)生扭曲變形甚至開(kāi)裂。為此必須選擇合適的冷卻方法。根據(jù)冷卻方法，淬火工藝分為單液淬火、雙介質(zhì)淬火、馬氏體分級(jí)淬火和貝氏體等溫淬火4類(lèi)。

淬火效果的重要因素，淬火工件硬度要求和檢測(cè)方法：

淬火工件的硬度

淬火工件的硬度影響了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度計(jì)，測(cè)試HRC硬度。淬火的薄硬鋼板和表面淬火工件可測(cè)試HRA的硬度。厚度小于0.8mm的淬火鋼板、淺層表面淬火工件和直徑小于5mm的淬火鋼棒，可改用表面洛氏硬度計(jì)，測(cè)試HRN硬度。

在焊接中碳鋼和某些合金鋼時(shí)，熱影響區(qū)中可能發(fā)生淬火現(xiàn)象而變硬，易形成冷裂紋，這是在焊接過(guò)程中要設(shè)法防止的。

由于淬火后金屬硬而脆，產(chǎn)生的表面殘余應(yīng)力會(huì)造成冷裂紋，回火可作為在不影響硬度的基礎(chǔ)上，消除冷裂紋的手段之一。

淬火對(duì)厚度、直徑較小的零件使用比較合適，對(duì)于過(guò)大的零件，淬火深度不夠，滲碳也存在同樣問(wèn)題，此時(shí)應(yīng)考慮在鋼材中加入鉻等合金來(lái)增加強(qiáng)度。

淬火是鋼鐵材料強(qiáng)化的基本手段之一。鋼中馬氏體是鐵基固溶體組織中最硬的相(表1)，故鋼件淬火可以獲得高硬度、高強(qiáng)度。但是，馬氏體的脆性很大，加之淬火后鋼件內(nèi)部有較大的淬火內(nèi)應(yīng)力，因而不宜直接應(yīng)用，必須進(jìn)行回火。

表1鋼中鐵基固溶體的顯微硬度值

淬火工藝的應(yīng)用

淬火工藝在現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。機(jī)械中重要零件，尤其在汽車(chē)、飛機(jī)、火箭中應(yīng)用的鋼件幾乎都經(jīng)過(guò)淬火處理。為滿(mǎn)足各種零件干差萬(wàn)別的技術(shù)要求，發(fā)展了各種淬火工藝。如，按接受處理的部位，有整體、局部淬火和表面淬火；按加熱時(shí)相變是否完全，有完全淬火和不完全淬火(對(duì)于亞共析鋼，該法又稱(chēng)亞臨界淬火)；按冷卻時(shí)相變的內(nèi)容，有分級(jí)淬火，等溫淬火和欠速淬火等。

工藝過(guò)程 包括加熱、保溫、冷卻3個(gè)階段。下面以鋼的淬火為例，介紹上述三個(gè)階段工藝參數(shù)選擇的原則。

模具激光淬火效果怎么樣？

模具激光淬火是一種模具的表面熱處理，適合大件的表面淬硬，主要用于塑料模等模具的淬火， 激光淬火適合局部淬火，效率較高，但高硬度的冷沖模不適兮激光淬火。

對(duì)模具熟悉的大蝦們，請(qǐng)問(wèn) 什么是淬火、回火、退火？

這個(gè)出，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是把鋼冷一冷，熱一熱。先說(shuō)一下退火，其加熱溫度在AC1或AC3上下，退火由不同的鋼會(huì)有不同的退火溫度，比如完全退火適用于亞共析鋼，球化退火多用于過(guò)共析鋼。其主要增加鋼的塑韌性，消除組織應(yīng)力，降低硬度，改善鋼的切削加工性能。淬火，一般把鋼加熱到AC1或AC3以上某一溫度，然后保溫一段時(shí)間，在快速冷卻，并得到馬氏體。其主要目的是增強(qiáng)鋼的耐磨性，強(qiáng)硬度。一般淬火不直接做為最后熱處理工藝，因?yàn)槠浯慊饝?yīng)力會(huì)影響鋼的綜合性能，故它會(huì)和回火一起使用。回火，分高溫，中溫，低溫回火，其做用主要是根據(jù)鋼在以后

模具為什么要精選淬火處理？

為了提高模具成型零件的耐磨性一般都要進(jìn)行淬火處理，并且要求達(dá)到H RC52 - 57 0 在結(jié)構(gòu)用途的零件中，型芯墊板，頂桿墊板等墊板一類(lèi)零件在成型或者頂出塑料制件時(shí).要承受較大的單位擠壓力，也要淬火處理，用45號(hào)鋼作的零件要求硬度達(dá)到HRC40^-45。其他零件如導(dǎo)柱，導(dǎo)套等為了延長(zhǎng)其使用壽命，也要進(jìn)行淬火處理。 有些復(fù)雜的模具零件。尺寸不好控制.在塑料制件產(chǎn)量不大的情況下，允許把調(diào)質(zhì)處理作為最后熱處理工序，精加工后不再進(jìn)行淬火處理。 一些重要的模具零件在加工過(guò)程中，要合理安排熱處理工序(退火或者正火、調(diào)質(zhì)處理等。) 擇用低碳鋼(如20號(hào)鋼)或者合金鋼(如38CrMoA1A)作成型零件時(shí)，要進(jìn)行滲碳或者滲氮等表面熱處理。 所謂鋼的熱處理就是將鋼在固態(tài)范圍內(nèi)施以不同的加熱，保溫和冷卻，以改變其性能的一種工藝。這主要是由于鋼在固態(tài)范圍內(nèi)，隨著加熱溫度和冷卻速度的變化，組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化所致，因此利用不同的加熱溫度和冷卻速度來(lái)控制或者改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，便可以得到不同的性能。 (一)預(yù)備熱處理—退火、正火 將鋼加熱到相轉(zhuǎn)變點(diǎn)以上的某一溫度，保溫一定的時(shí)間，然后隨爐緩慢地冷卻至500'C以下，后在空氣中冷卻。從而得到近似平衡組織，把這樣的工藝過(guò)程就叫著退火。 所謂正火就是將鋼件加熱至相變點(diǎn)以上的某一溫度.保溫后從爐中取出在空氣中冷卻。 退火或正火和零件使用狀態(tài)下的技術(shù)要求無(wú)直接關(guān)系，而只是為了改善上一道工序所帶來(lái)的缺陷，并且為下一道工序做好組織準(zhǔn)備，使晶粒細(xì)化，消除內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的正火、退火等。 正火時(shí)冷卻的快些;退火時(shí)冷卻的慢些。退火可以降低材料的硬度;正火可以提高材料的硬度。經(jīng)過(guò)正火的鋼件硬度比退火的鋼件硬度高，因此為了便于切削加工，對(duì)于含碳量較高的材料如碳素工具鋼采用退火處理.以降低其硬度。對(duì)于低、中碳結(jié)構(gòu)鋼以正火處理較為合適，借以提高材料的硬度。至于合金鋼，由于合金元素的加入，鋼的硬度有所提高。因此在大多數(shù)情況下.中碳以上的合金都需要退火，而不適宜正火。 (二)最后熱處理—淬火與回火 所謂淬火是指為了提高鋼的硬度或者增加其強(qiáng)度.將鋼件加熱到相變溫度以上，保溫一定時(shí)間，而后在適當(dāng)?shù)囊后w(水、油或者鹽水)中急速冷卻，從而得到馬氏體組織。淬火后可以得到較高的硬度、強(qiáng)度、抗磨性;但是淬火后會(huì)引起內(nèi)應(yīng)力使鋼變脆，所以淬火后必須及時(shí)回火。 所謂回火就是將己淬火的鋼件加熱至一定溫度(低于相變點(diǎn)).保持一定時(shí)間.然后以一定速度冷卻至室溫。回火的目的是為了消除淬火所所造成的內(nèi)應(yīng)力，提高材料的塑性和韌性。 根據(jù)加熱的溫度范圍.可以把回火分為: 低溫回火(150^-2500C ):主要用于要求高硬度(H RC55 ^- 62)及耐磨的各種零件，如模具的成型零件。經(jīng)過(guò)回火、降低應(yīng)力和脆性，并且獲得回火馬氏體組織。 中溫回火(350^-4500C ):回火后的組織為回火屈氏體。大致的硬度范圍為HRC35^-45, 在此范圍內(nèi)鋼的彈性極限和屈服強(qiáng)度比較高，因此主要用于各種彈簧、彈簧夾頭等。 高溫回火(500^-6800C ):得到的組織為回火索氏體，硬度范圍為HRC23-35。鋼在這一溫度范圍內(nèi)回火以后，可以得到強(qiáng)度、塑性、韌性、都較好的綜合機(jī)械性能。它主要用于軸類(lèi)零件、齒輪、連桿、拉桿、螺釘?shù)取?通常把淬火和隨后的高溫回火總稱(chēng)為鋼的調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理的硬度范圍為H RC25 ^- 32。調(diào)質(zhì)處理廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件.作為最終熱處理，而且還可以作為某些精密零件(如模具成型零件)的預(yù)先熱處理。使其獲得均勻而細(xì)小的索氏體組織，以減小最后熱處理過(guò)程中的變形，并且為獲得較好的最終性能提供組織基礎(chǔ)。 (三)表面熱處理 所謂表面熱處理就是通過(guò)改變零件表面層組織或者同時(shí)改變表面層化學(xué)成份的辦法.使零件表面層獲得與芯部不同的性能。即就是得到外硬內(nèi)韌的性能的一種熱處理方法。表面處理分為表面淬火和化學(xué)熱處理兩大類(lèi)。 1.表面淬火。表面淬火通常可用高頻淬火和火焰淬火。 高頻淬火就是用高頻感應(yīng)電流使鋼件表面急熱，在達(dá)到淬火溫度的瞬時(shí)停止加熱，利用適當(dāng)?shù)睦鋮s劑進(jìn)行急冷的操作。高頻淬火通常使用于中碳鋼件，但是用具有淬火的含碳量的碳素鋼、合金鋼制作的零件都可以使用。此種方法可以用于強(qiáng)韌而需要耐磨的零件，如導(dǎo)柱、復(fù)位桿、斜導(dǎo)柱等。火焰淬火是用氧一乙炔火焰急速地加熱被處理的零件表面使其達(dá)到淬火溫度，接著以水急冷而使其淬硬的方法。淬火變形小，可以用于任何形狀的鋼制零件。 2.化學(xué)熱處理。有以下幾種。 (1)滲碳。低碳鋼件淬不硬，為了使其淬硬，先進(jìn)行表面滲碳，然后再作淬火。滲碳就是碳原子滲入鋼件的表面層，從而使零件表面層獲得高的硬度、耐磨性，而芯部韌性好。 (2)氮化(又稱(chēng)滲氮)。所謂氮化是指為了使鋼件的表面硬化，在阿莫尼亞氣體中或者在含有氮的煤劑中加熱而使氮原子滲入鋼件表面層的方法。 氮化的目的是提高零件表面硬度和耐磨性。氮化與滲碳、淬火相比，處理溫度低，變形小。氮化后的零件一般不要進(jìn)行任何機(jī)械加工，只需精磨和研磨拋光即可。 適用于氮化的鋼通常是含有Al, Cr, Mo等合金元素的鋼，其標(biāo)準(zhǔn)成分大致如下:含碳量為 0.35%^-0.45%.含鋁量為1.0%一1.3%，含鉻量為1. 3%一1. 8%,鉑的含量在0. 5%以下。例如38CRMoAlA是一種比較典型的氮化用鋼。 (3)氰化(又稱(chēng)碳、氮共滲)。同時(shí)把碳原子和氮原子滲入鋼件的表面層中，共滲層兼有滲碳層和氮化層的性能。

模具產(chǎn)生淬火裂紋的原因是什么呢？

汽車(chē)模具標(biāo)準(zhǔn)件是在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱(chēng)為冷沖壓模具（俗稱(chēng)冷沖模）。沖壓，是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。模具產(chǎn)生淬火裂紋模具在淬火后產(chǎn)生裂紋是模具熱處理過(guò)程中的最大缺陷，將使加工好的模具報(bào)廢，使生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)造成很大損失。

（1）產(chǎn)生的原因

1）模具材料存在嚴(yán)重的網(wǎng)狀碳化物偏析。

2）模具中存在有機(jī)械加工或冷塑變形應(yīng)力。

3）模具熱處理操作不當(dāng)（加熱或冷卻過(guò)快、淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)、冷卻溫度過(guò)低、冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等）。

4）模具形狀復(fù)雜、厚薄不均、帶尖角和螺紋孔等，使熱應(yīng)力和組織應(yīng)力過(guò)大。

5）模具淬火加熱溫度過(guò)高產(chǎn)生過(guò)熱或過(guò)燒。

6）模具淬火后回火不及時(shí)或回火保溫時(shí)間不足。

7）模具返修淬火加熱時(shí)，未經(jīng)中間退火而再次加熱淬火。

8）模具熱處理的，磨削工藝不當(dāng)。

9）模具熱處理后電火花加工時(shí)，硬化層中存在有高的拉伸應(yīng)力和顯微裂紋。

（2）預(yù)防措施

1）嚴(yán)格控制模具原材料的內(nèi)在質(zhì)量

2）改進(jìn)鍛造和球化退火工藝，消除網(wǎng)狀、帶狀、鏈狀碳化物，改善球化組織的均勻性。、

3）在機(jī)械加工后或冷塑變形后的模具應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火（600℃）后再進(jìn)行加熱淬火。

4）對(duì)形狀復(fù)雜的模具應(yīng)采用石棉堵塞螺紋孔，包扎危險(xiǎn)截面和薄壁處，并采用分級(jí)淬火或等溫淬火。

模具淬火的介紹就聊到這里吧，感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于模具淬火后可以鉆孔嗎、模具淬火的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。