工具鋼熱處理問題

T10鋼應(yīng)用最為普遍的原因用作冷模具的碳素工具鋼主要有T7A、T10A、T11A幾種，其中又以T10A鋼應(yīng)用得最為普遍。冷模具較少采用T8鋼，主要原因是T8鋼淬火加熱時組織中沒有過剩的碳化物，甚至在加熱溫度比較低(780～790℃)的條件下，晶粒容易長大，淬火加熱過熱敏感性大，使用韌性較差，耐磨性差。而過共析鋼T10A、T11A在淬火后組織中還保留一絲剩余的碳化物，可提高模具的耐磨性，加熱時能獲得比較小的晶粒，淬火時過熱敏感性小，熱處理可得到較高的強度和一定的韌性。這就是T10A鋼應(yīng)用比較普遍的原因。含碳量超過1.1%的過共析鋼T12A過剩的碳化物很多，并且顆粒較粗大，碳化物在組織中的分布也不均勻，容易形成網(wǎng)狀或斷續(xù)網(wǎng)狀，使鋼的機械性能變壞。但是，對于韌性要求不高，只要求高硬度和耐磨性的切邊模和剪刀，T12A還是可以采用的。SKD11、SLD-8等模具鋼進行穩(wěn)定化處理的方法SKD11的推薦淬火同火的熱處理工藝是：①預(yù)熱500～600℃，第二次預(yù)熱820～860℃，淬火加熱980～1040℃，淬火介質(zhì)為油冷或氣淬，淬火硬度60～65HRC;②預(yù)熱500～600℃，第二次預(yù)熱820～860℃，淬火加熱1060～1100℃，淬火介質(zhì)為油冷或氣淬，淬火硬度60～65HRC。回火方式有低溫回火(180～230)℃×(2～3)次，硬度58～62HRC;高溫回火(510～520)℃×(2～3)次，硬度58～62HRC。SLD-8模具鋼是1%C-8%Cr-2%Mo-V系模具鋼，熱處理工藝是：是：預(yù)熱500～500℃，第二次預(yù)熱750～800℃，淬火加熱溫度1020～1040℃，淬火介質(zhì)選擇氣淬；淬火硬度60～65HRC；低溫回火(150～250)℃×1次，≥58HRC硬度；高溫回火(525～550)℃×1次，硬度≥62HRC;注意實際使用中應(yīng)該至少2～3次回火。這類冷作模具鋼的穩(wěn)定化處理通常采用的是在熱處理淬火之后接著進行冷處理，然后再進行低溫回火或高溫回火。對于線切割的工件必須經(jīng)過高溫回火。冰冷的處理溫度≤-120℃，采用液氮冷卻介質(zhì)。使殘余奧氏體充分轉(zhuǎn)變，提高使用中的尺寸穩(wěn)定性。對于不做冷處理的工件應(yīng)該采用在2～3次高溫回火之后最終機械加工之后再進行400℃的回火溫度來代替，實踐證明，同樣可以達到冰冷處理的穩(wěn)定尺寸的效果。熱作模具鋼淬火中貝氏體組織是否有害熱作模具鋼應(yīng)先淬火得到馬氏體組織，然后再經(jīng)過高溫回火獲得高韌性等使用性能要求。如果在淬火組織中存在貝氏體，在高溫回火時，將沿著條狀的a相的晶界析出碳化物，并在該處集聚長大，使鋼的沖擊韌性降低，出現(xiàn)“貝氏體脆性”。為了避免出現(xiàn)“貝氏體脆性”，應(yīng)增加淬火冷卻強度，防止工件高溫時進入回火工序，同時盡量避免在淬火過程中在見氏體溫度間分級或等溫處理。為了防止開裂而必須采用分級處理時，盡量縮短分級等溫時間，分級時間保證工件表面和心部溫度達到一致就轉(zhuǎn)為冷卻工序，淬火后的組織中的貝氏體量限制在15%以下。本文參考《熱處理工藝問答》一書。