现代常用工具钢的热处理之工具钢的退火

现代常用工具钢的热处理之工具钢的退火

工具钢在工业中有着广泛的应用。近年来我国汽车、电信等产业的发展对冲模等冷作模具、压铸模等热作模具 及高速钢刃模具的需求日益增长。全球经济一体化的趋势使热处理工作者越来越多地遇到国外钢号，新钢种不断涌现。真空炉的应用越来越广泛。国外工具钢新钢种、新工艺、新设备电有很大发展。本文拟从国内生产实践出发，结合国外较新资料，对现代常用工具钢的实用热处理作一粗浅论述并就教于同仁。
1．工具钢的退火(预先热处理)
工具钢锻造后晶粒较粗大，组织不均匀，内应力、硬度较高，机加工困难。为了消除应力，降低硬度，便于机加工，并为后续热处理作好组织准备，锻造后的工模具应进行退火。
(1)完全退火适用于中碳钢、中碳合金钢。
表1为某厂有关工艺。
表1
国外热锻模用钢6G和6F2类似我国5CrMnMo、
5CrNiMo，其成分分别为(质量分数)0 55％C，O 80％ Mn， 0．25％ Si， 1 O0％ Cr， 0．45％ Mo，O 10％V和0．55％C，0．75％Mn，0．25％Si，1 O0％Cr．1．o0％Ni，0．30％No，O 10％V (选项)。其常用工艺如下：退火温度分别为790～815℃和780～795℃ ，下限用于小件，上限用于大件。保温时间为1～4h，下限用于小件和小装炉量，上限用于大
件和大装炉量(装箱退火时为1h／25mm箱高或箱厚)。然后 不超过22℃／h的速度冷却至425℃。退火硬度分别为197～229HB和223～235HB。按此法估算保温时间较短．且简便易行，似可借鉴。
(2)等温退火(球化退火) 适用于高碳高台金钢 表2为某厂有关工艺国外含碳量为0．印％ ～0．90％ 和0．90％ ～1．4o％的高碳钢(W类)常用退火温度分别为740～ 760℃ 和760～790℃，保温时间1～4h如前述，22℃／h速度炉冷至5lO℃，然后空冷，退火硬度156～201HB。合金工具钢(O、A、D类冷作模具钢和H类热作模具钢)和高速钢(T、M类)的退火工艺也大致如上述，详见后述。高速钢退火时建议采用装箱等方法保护 减少脱碳。当要求保证处理件表面质量时还可采用真空炉。一般真空炉输入等温退火工艺都很方便。我们的生产实践表明此法效果良好，避免了装箱的麻烦。
(3)去应力退火(高温回火) 对某些形状复杂、厚薄不均、有尖角锐边、多孔的工模具及细长、薄板件，为消除机加工遗留应力 减少淬火变形开裂，淬火前应进行去应力退火。表3为某厂有关工艺。
国外工具钢保温时间常采用lh／25mrs，其他和我们差不多。根据我们的经验，某些细长件采用下面的方法可减小淬火变形：高温回火(必要时校直再高温回火)一垂直加热一静止油冷。一般要进行到高温回火后几乎无变形再淬火效果才好，此时应力消除得比较完全
真空回火炉特别适用于高温回火。在普通空气炉高温同火后工件表面会氧化，不宜接着淬火，特别是在真空妒中淬火。我们从国外引进的立式真空回火炉加热时采用氮气加少量氢气保护，可保持工件表面光亮，解决了这一问题。我们用该设备采用高温回火预处理，解决 多种_ll件的淬火变形旧题。
(4)返修及翻新模具的退火 已淬火模具由于机加工、热处理未选到图样要求需重新加工、淬火．或由于模具使用已久需重开型孔，可进行翻新淬火。表4为某厂有关工艺。
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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司
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