模具钢材料的热处理,这张表格全解决
钢铁材料的一般热处理,一个表全懂了
钢铁材料的一般热处理名称热处理过程热处理目的1．退火将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到室温①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工②细化晶粒，均匀钢的组织，改善钢的性能及为以后的热处理作准备③消除钢中的内应力。
防止零件加工后变形及开裂退火类别(1)完全退火将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同，一般是710-750℃，个别合金钢的临界温度可达800—900oC)以上30—50oC，保温一定时间，然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却)细化晶粒，均匀组织，降低硬度，充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O．8％以下的锻件或铸钢件(2)球化退火将钢件加热到临界温度以上20～30oC，经过保温以后，缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷降低钢的硬度，改善切削性能，并为以后淬火作好准备，以减少淬火后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O．8％的碳素钢和合金工具钢(3)去应力退火将钢件加热到500～650oC，保温一定时间，然后缓慢冷却(一般采用随炉冷却)消除钢件焊接和冷校直时产生的内应力，消除精密零件切削加工时产生的内应力，以防止以后加工和用过程中发生变形去应力退火适用于各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等2．正火将钢件加热到临界温度以上40～60oC，保温一定时间，然后在空气中冷却①改善组织结构和切削加工性能②对机械性能要求不高的零件，常用正火作为最终热处理③消除内应力3．淬火将钢件加热到淬火温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油(个别材料在空气中)中急速冷却①使钢件获得较高的硬度和耐磨性②使钢件在回火以后得到某种特殊性能，如较高的强度、弹性和韧性等淬火类别(1)单液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，在一种淬火剂中冷却单液淬火只适用于形状比较简单，技术要求不太高的碳素钢及合金钢件。
淬火时，对于直径或厚度大于5～8mm的碳素钢件，选用盐水或水冷却；合金钢件选用油冷却(2)双液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，先在水中快速冷却至300—400oC，然后移人油中冷却(3)火焰表面淬火用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件表面，使零件迅速加热到淬火温度，然后立即用水向零件表面喷射,火焰表面淬火适用于单件或小批生产、表面要求硬而耐磨，并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢件，如曲轴、齿轮和导轨等(4)表面感应淬火将钢件放在感应器中，感应器在一定频率的交流电的作用下产生磁场，钢件在磁场作用下产生感应电流，使钢件表面迅速加热(2一lOmin)到淬火温度，这时立即将水喷射到钢件表面。
钢铁材料的一般热处理,一张表全懂了
热处理是指金属材料在固态下，通过加热、保温、冷却的手段，改变金属材料内部的组织状态，从而获得所需性能的一种热加工工艺。
常见的热处理的方法请参考下表。
名称热处理过程热处理目的1．退火将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到室温①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工②细化晶粒，均匀钢的组织，改善钢的性能及为以后的热处理作准备③消除钢中的内应力。
防止零件加工后变形及开裂退火类别(1)完全退火将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同，一般是710-750℃，个别合金钢的临界温度可达800—900ºC)以上30—50ºC，保温一定时间，然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却)细化晶粒，均匀组织，降低硬度，充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O．8％以下的锻件或铸钢件(2)球化退火将钢件加热到临界温度以上20～30ºC，经过保温以后，缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷降低钢的硬度，改善切削性能，并为以后淬火作好准备，以减少淬火后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O．8％的碳素钢和合金工具钢(3)去应力退火将钢件加热到500～650ºC，保温一定时间，然后缓慢冷却(一般采用随炉冷却)消除钢件焊接和冷校直时产生的内应力，消除精密零件切削加工时产生的内应力，以防止以后加工和用过程中发生变形去应力退火适用于各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等2．正火将钢件加热到临界温度以上40～60ºC，保温一定时间，然后在空气中冷却①改善组织结构和切削加工性能②对机械性能要求不高的零件，常用正火作为最终热处理③消除内应力3．淬火将钢件加热到淬火温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油(个别材料在空气中)中急速冷却①使钢件获得较高的硬度和耐磨性②使钢件在回火以后得到某种特殊性能，如较高的强度、弹性和韧性等淬火类别(1)单液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，在一种淬火剂中冷却单液淬火只适用于形状比较简单，技术要求不太高的碳素钢及合金钢件。
常用模具材料及热处理
• 以②合金钢钢结为硬基质本合，金金属碳化物（TiCiWC）作硬质
相，用粉末冶金方法生产的一种新型模具材料。 它是在具有一定强度和硬度的合金钢基体上，弥 散分布许多细小硬质颗粒。
• 特点： • ⅰ.具有钢的可锻性、可机加工性、可热处理等性
能，热处理变形极小。 • ⅱ.淬火后具有硬质合金的硬度和刚性。
• 模具材料，主要是成型零件和工艺零件的 选材，一般在某些方面的性能，要求较高 甚至很高。这方面的选材对模具质量、寿 命、加工制造及成本都有很大的影响。
一般原则：
• ①满足使用性能要求。主要从工作条件、模具 结构、产品形状和尺寸、生产批量等综合考虑。
• 形状复杂、精度高――变形小、导热性好、膨 胀系数小
• 选用模具材料时，需要综合考虑模具的工 作条件、性能要求、形状和尺寸、结构特 点等。对模具材料的性能要求有时会遇到 矛盾，则需适当取舍、协调平衡解决。
1.模具材料的一般要求
• 包括力学性能、高温性能、表面性能、工艺性 能、经济性等。
• 力学性能：硬度、强度、韧性 • 高温性能：高温强度、抗氧化性、耐热疲劳性、
但分布不均匀性严重。 • Cr12钢的强度和韧性比Cr12MoV低。
D2钢是近年用来替代Cr12MoV钢的新钢种。 D2钢的碳化物数量增多颗粒较细。
C
3Cr2W8V 0.30.4％
Cr
2.22.7％
W
V
7.5-9％ 0.20.5％
H13
0.38％C 5.3％Cr 1.3％Mo 0.9％
1.0％Si
·3Cr2W8V钢和H13钢（4Cr5MoV1Si）、H11钢 （4Cr5MoVSi）钨系低碳高合金钢。
• H13钢除强度略低于3Cr2W8V钢外，其它力 学性能均优于3Cr2W8V钢，是其替代钢种。 较好的氮化性能。
1.2365模具钢热处理
1.2365模具钢是一种热工具钢，通常用于模具制造和热作业应用。
对于这种类型的钢材，热处理是非常重要的，以获得所需的硬度、耐磨性和机械性能。
以下是一般情况下对1.2365模具钢的热处理步骤：
1. **回火（Tempering）：**
- 先将1.2365钢材加热到适当的淬火温度，通常在850°C - 900°C之间。
- 保持在这个温度下，时间根据需要的硬度来确定。
更长的时间会降低硬度。
- 冷却至室温。
2. **淬火（Quenching）：**
- 将加热后的钢材迅速浸入冷却剂中，通常使用油或水。
这将导致钢材迅速冷却，使其达到高硬度状态。
- 冷却速度的选择会影响硬度和脆性，需要根据具体要求来确定。
3. **再次回火：**
- 为了减少淬火后的脆性，通常需要进行再次回火。
- 再次将钢材加热到较低的温度，通常在150°C - 250°C之间。
- 保持在这个温度下，时间根据要求来确定，以达到所需的硬度和耐磨性。
4. **最后冷却：**
- 冷却至室温。
需要注意的是，热处理参数可能会根据具体的工件尺寸、设计要求和制造商建议而有所不同。
因此，在对1.2365模具钢进行热处理之前，最好参考制造商提供的具体热处理指南和建议，以确保获得所需的性能和质量。
此外，操作热处理设备时务必遵循安全操作规程，确保工作环境安全，以防止意外事故。
第5章 模具钢料的热处理-模具表面处理技术
第二节模具表面处理工艺概述模具是现代工业之母。
随着社会经济的发展，特别是汽车、家电工业、航空航天、食品医疗等产业的迅猛发展，对模具工业提出了更高的要求。
如何提高模具的质量、使用寿命和降低生产成本，成为各模具厂及注塑厂当前迫切需要解决的问题。
模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。
这些表面性能指：耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。
这些性能的改善，单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的，也是不经济的，而通过表面处理技术，往往可以收到事半功倍的效果；模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。
从表面处理的方式上，又可分为：化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。
在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。
◆提高模具的表面的硬度、耐磨性、摩擦性、脱模性、隔热性、耐腐蚀性；◆提高表面的高温抗氧化性；◆提高型腔表面抗擦伤能力、脱模能力、抗咬合等特殊性能；减少冷却液的使用；◆提高模具质量，数倍、几十倍地提高模具使用寿命。
减少停机时间；◆大幅度降低生产成本与采购成本，提高生产效率和充分发挥模具材料的潜能。
◆减少润滑剂的使用；◆涂层磨损后，还退掉涂层后，再抛光模具表面，可重新涂层。
在模具上使用的表面技术方法多达几十种，从表面处理的方式上，主要可以归纳为物理表面处理法、化学表面处理法和表面覆层处理法。
模具表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、点火花表面强化法、渗硼、TD法、CVD化学气相淀积、PVD物理气相沉积、PACVD离子加强化学气相沉积、CVA铝化化学气相沉积、激光表面强化法、离子注入法、等离子喷涂法等等。
下面综述模具表面处理中常用的表面处理技术：一、物理表面处理法：表面淬火是表面热处理中最常用方法，是强化材料表面的重要手段，分高频加热表面淬火、火焰加热表面淬火、激光表面淬火。
实际生产中模具材料的热处理过程
实际生产中模具材料的热处理过程前面对有关热处理基础内容作了介绍，下面将具体针对各钢种热处理的实际过程进行说明。
JIS主要钢种及特殊模具钢的热处理条件已在第4章作了介绍，不过只是限于标准的淬火和回火温度及淬火冷却方式而已。
在实际的加热和冷却方式上，不同钢种群会有所不同。
一、碳素工具钢碳素工具钢的淬火曲线如图5-17所示。
就模具的加热过程来看，装炉后升温时会在表层和心部之间产生温度差，如果以此状态加热到奥氏体化温度，则会出现心部到温较晚和表面保温时间过长的问题。
为此，在低于转变点温度，比如碳素工具钢约在650℃，采取保温可缩小奥氏体化时的内外保温时间差。
这一过程被称为预热。
心部温度达到奥氏体化温度后的保温时间，就碳素钢而言，10min即可。
通常在实际操作中，一般在预先掌握不同大小的模具和装炉量时的炉温以及模具表面和心部温度的前提下，对炉温达到设定温度后的时间进行管理。
淬火方式为水冷或油冷。
由于珠光体转变曲线的“鼻尖”偏向连续冷却转变图中时间短的一侧，因此为了不碰到这一转变“鼻尖”，SK系钢采用水冷，SKS 系钢采用油冷。
油冷时通常用加热到80℃左右的淬火油。
此外，为了防止淬火开裂，应在稍高于马氏体转变温度取出空冷。
取出冷却后，待模具表面温度降到50～60℃后立即放到回火炉中回火。
这是因为如果在淬火马氏体状态下放置于室温的话，容易发生淬火开裂。
图5-17 碳素工具钢的淬火曲线碳素工具钢的回火曲线如图5-18所示。
回火温度是150～200℃，通常在180℃进行两次。
模具心部温度达到炉温后，保温1h即可。
回火时也同样需要预先掌握不同尺寸模具和装炉量的内部升温滞后程度，要在计入此部分的前提下来管理回火加热后的保温时间。
图5-18 碳素工具钢的回火曲线二、低合金工具钢图5-19所示为JISSKS系等低合金工具钢的淬火曲线，基本上与碳素工具钢相同。
预热通常在650℃进行，内外温差消失后保温5min即可。
随后注意要尽量快速加热到各钢种相应的淬火温度（奥氏体化温度）来极力减少氧化和脱碳。
常用金属材料热处理汇总表
常用金属材料热处理汇总表该文档旨在汇总常用金属材料的热处理方法和工业应用。
通过对这些金属材料的不同热处理方法的了解，可以更好地选择适合特定应用的材料和处理方法，以满足项目的需求。
金属材料热处理简介热处理是通过加热和冷却金属材料来改变其结构和性能的过程。
热处理通常包括四个基本步骤：加热、保温、冷却和回火。
根据对金属材料进行的热处理方式的不同，可以改变其硬度、强度、韧性、耐腐蚀性和其他物理和机械性能。
常用金属材料的热处理方法1. 钢普通碳素钢•正火：将钢加热至临界温度，保温一段时间然后迅速冷却。
•淬火：将钢加热至临界温度，迅速冷却，使其变硬。
•马氏体淬火：将钢加热至临界温度，迅速冷却到贝氏体转变温度以下，再回火处理。
•淬火回火：先淬火再回火，以降低硬度，提高韧性。
不锈钢•固溶处理：加热钢至固溶温度，保温一段时间然后迅速冷却。
•奥氏体化处理：将不锈钢加热至临界温度，保温一段时间后迅速冷却。
•全淬火：将不锈钢加热至临界温度，迅速冷却到室温。
•弥勒体化处理：将不锈钢加热至适当温度，保温一段时间后迅速冷却。
2. 铝合金固溶处理•固溶退火：将铝合金加热至固溶温度，保温一段时间后冷却，以解决硬化问题。
•固溶加时效：固溶处理后，再进行时效处理，以进一步提高强度。
热变形处理•热轧：将铝合金加热至塑性变形区，然后进行压力塑性变形。
•挤压：将铝合金加热至挤压温度，然后通过模具挤出。
3. 铜和铜合金固溶处理•固溶退火：将铜合金加热至固溶温度，然后迅速冷却，以解决冷变脆问题。
冷变形处理•冷轧：将铜合金加热至退火温度以下后进行塑性变形。
热变形处理•热轧：将铜合金加热至塑性变形区，然后进行压力塑性变形。
4. 镍合金固溶处理•固溶退火：将镍合金加热至固溶温度，保温一段时间后冷却，以解决冷变脆问题。
冷变形处理•冷轧：将镍合金加热至退火温度以下后进行塑性变形。
热变形处理•热轧：将镍合金加热至塑性变形区，然后进行压力塑性变形。
金属材料热处理的工业应用1. 汽车制造业在汽车制造业中，常用的金属材料如钢、铝合金和铜合金等都可通过热处理来提高强度和耐腐蚀性。
钢材热处理报告表
钢材热处理报告表1. 引言本文档为钢材热处理过程的报告表，旨在记录钢材热处理的相关数据和结果。
钢材热处理是一种重要的工艺手段，通过控制钢材的加热和冷却过程，可以改变钢材的微观组织，从而达到改善钢材性能的目的。
该报告表将详细记录钢材热处理的参数、结果和分析。
2. 实验参数参数值热处理方式淬火加热温度1000°C保温时间1小时冷却介质水冷却速率快速钢材规格45号钢钢材初始状态非淬火状态3. 实验结果参数值钢材硬度58HRC钢材断裂韧性25MPa·m^(1/2)钢材屈服强度780MPa钢材延伸率10%钢材收缩率5%钢材晶粒尺寸10μm钢材相组成马氏体钢材显微组织纤维状马氏体4. 结果分析通过淬火热处理，钢材的硬度显著提高，达到了58HRC。
硬度的提高可以增加钢材的抗划伤能力和耐磨性。
钢材的断裂韧性也得到了一定程度的改善，达到了25MPa·m^(1/2)。
断裂韧性的改善可以减少钢材在使用过程中的断裂概率。
钢材的屈服强度提高到780MPa，屈服强度的提高可以增加钢材的耐拉伸能力。
钢材的延伸率为10%，延伸率的提高可以增加钢材的可塑性。
钢材的收缩率为5%，收缩率的提高可以减少钢材的变形。
钢材的晶粒尺寸减小到10μm，晶粒尺寸的减小可以增加钢材的强度和硬度。
钢材的相组成主要为马氏体，马氏体的形成可以增加钢材的硬度和强度。
钢材的显微组织为纤维状马氏体，纤维状马氏体的结构可以增加钢材的韧性。
5. 结论通过本次淬火热处理实验，钢材的硬度、断裂韧性、屈服强度、延伸率和收缩率等性能得到了一定程度的改善，晶粒尺寸减小，相组成发生变化，显微组织变得更为均匀。
通过对实验结果的分析，可以得出淬火热处理可以显著改善钢材的性能，提高其硬度、强度和韧性。
在实际生产中，我们可以根据需要调整热处理的参数，以达到更好的效果。
6. 参考文献无注：所有表格数据仅为示例，具体数值应根据实际实验结果填写。
热处理总结表格,材料牌号用途
常用工程材料名称牌号主要应用普通碳素结构钢Q235 Q275 螺钉（帽），普通轧制钢板，钢管优质碳素结构钢20 ，45，60，(T8) 钢板，型材，轴，齿轮，弹簧优质碳素工具钢T8, T10, T12 冲头，锤子，锉刀，卡尺，丝锥灰口铸铁HT150 HT200 机床床身，底座，泵体，阀壳球墨铸铁QT400-17 QT500-2 汽车拖拉机零件，主轴，阀体可锻铸铁KT200-6 KT450-5 水管，弯头，曲轴，连杆，阀门合金结构钢（渗碳）20Cr 20CrMnTi 18Cr2Ni4WA 渗碳齿轮，轴类（调质）40Cr 机床主轴，连杆38CrMoAl 氮化钢30CrMnSiA 30CrMnSiNi2A 飞机主要结构件起落架，机翼梁（弹簧）65Mn 50CrV A 60Si2Mn 弹簧，弹性元件（轴承）GCr9 GCr15 滚动轴承合金工具钢（低速）9SiCr 丝锥，板牙（模具）Cr12，Cr12MoV，冷冲模3Cr3Mo3V, 5CrNiMo 热锻模（高速）W18Cr4V 车刀，铣刀，拉刀不锈钢（马氏体）1Cr13 ,3Cr13 1Cr17 叶片，螺栓，轴承，管道设备（奥氏体）1Cr18Ni9Ti 燃烧室外套，尾噴管高温合金（铁基）GH140 排气管，隔热板，燃烧室外壳（镍基）GH39 GH 37 火焰筒，燃烧室,涡轮叶片（盘）铝合金（铸造）ZL102,ZL201,ZL301,ZL401,ZL501 各种铝合金铸件（变形）LF5,LY12,LC4,LD5 油箱，骨架，飞机大梁，模锻件，起落架钛合金TA4,TB1,TC4 涡轮机匣，压气机叶片，发动机零件普通塑料PE,(低压和高压)，PVC, PP, PS, ABS, PMMA特种塑料PTFE （聚四氟乙烯）, 绝缘材料，不粘锅涂料。
热作模具钢及其热处理
6.2.3 压铸模具用钢的选用
表6-4
压铸工件的材料
压铸模具用钢选择
推荐钢号
锌及其合金 铝、镁及其合金
铜及其合金
4CrMnSiMoV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi
4Cr5W2VSi、4Cr5MoSiV1、 4Cr5MoSiV、3Cr2W8V、 5Cr4W5Mo2V、 3Cr3Mo3W2V
——锤锻模的截面尺寸较大(>400mm)，故对钢的淬透性要求 比较高，以保证整个模具组织和性能均匀。
中、小型锤锻模多项选择用合金含量较低、冲击韧性高的材料， 如5CrMnMo钢;
大型及型腔复杂的锤锻模通常选用淬透性较高的钢，如5CrNiMo 钢。5Cr2NiMoVSi钢耐热疲劳性、冲击性好，适于制造大截面锤锻模 具。
钢号
化学成分/ %
C
Si
Mn
Cr
Mo
V
其它
锤锻模具用钢 5CrMnMo 5CrNiMo 4CrMnSiMoV 5Cr2NiMoVSi
热处理过程记录表(模板)
记录表编号：XXX-XX-XXX
零件名称
零件编号
零件数量
零件材质
送检单位
生产单编号
热处理单位
热处理设备
热处理制度
参考标准
1.入炉检查：
零件以及热处理炉表面干净，无污染物、杂物；目测装炉位置合适，各零部件摆放间距符合要求，且处于有效加热区内。热处理炉在检验有效合格期内。若涉及惰性保护气体，则气体纯度应符合要求。
□是□否
操作员：
检验员：
（入炉照片）
检验员：
备注：
入炉日期：
2.热处理过程曲线记录或详细制度
（热处理过程曲线）
3.出炉检查：
目视检验零件表面无变色如发黑、发蓝氧化现象，无污染物附着；目视检验确认零件表面无变形、磕碰伤、开裂等缺陷；
□是□否
操作员：
检验员：
备注：
出炉日期：
零件出炉照片
检验员:
特殊情况说明：
以下空白
单位盖章
年月日
常用模具钢热处理工艺推荐
常用模具钢热处理工艺推荐一、热作钢1.2344热处理工艺：常用热作模具钢有：EX1、EX2、1.2343、1.2344、1.2367。
下面我们重点讲解1.2344热处理工艺。
1）1.2344材料经模具机加工后淬火前安排去应力处理：特别是对于大件内模料必须经过此工序。
每分钟升温3.5℃。
如右图2）1.2344钢真空高压气体淬火工艺：如下图所示表1：淬火温度：牌号 T Aust1 ℃T Aust2 ℃ EX1 1000 1010-1015 EX2 1000 1010-1015 1.2343 990 1010 1.2344 1010 1030 1.236710101030(TA 表示炉膛温度，TC 表示工件心部温度；TS 表示工件表面16mm 深处测得的温度) 2.1）预热：按照模具复杂程度和厚度情况，可选择进行2～3次预热，预热保温时间以模具心部到温或接近炉膛温度为准。
第1阶段预热：升温速度选择3.5℃/分；升温至Ta=650℃进行保温，当Ta-Tc ≤30℃时，可进入下一阶段；第2阶段预热：升温速度选择2.5℃/分；升温至Ta=850℃进行保温，当Ta-Tc ≤10℃时，可进入下一阶段； 2.2）加热阶段：升温速度可选择10-15℃/分； 升温至Ta= T Aust1进行保温，当Ta-Tc=10℃时，开始计算保温时间；T Aust1温度下保温时间的80%后，升温至T Aust2，保温剩余的20%时间。
(温度T Aust1，T Aust2见上表，为了避免发生晶粒粗大的危险，热处理温度最大不能超过上表中的T Aust2)。
保温时间国内一般采用工件有效厚度每2mm 保温1分钟计算。
但由于装炉量及炉子状况不预热1预热2同，因此，在加热阶段和冷却阶段采用K 型热电偶插入工件心部和表面下16MM 深处，直接检测工件真实温度，并据此来确定保温时间是较为客观可靠的。
2.3)淬火冷却阶段：淬火冷却气体N 2压力选择，可根据模具厚度和复杂程度选择，一般应≥9bar(即TS 的冷却速度最好应该≥50℃/分，Tc 应该≥28℃/分)，冷却到TS=500℃时，可以适当的降低压力。
模具材料及热处理
（1）ABS： 性能: 不透明,无臭,无味,可缓慢燃烧; 良好的冲击强度,弯曲强度; 耐磨性好; 吸湿性~0。3%,成型前需干燥。
（2）聚丙烯 PP： 优点：1.刚硬有韧性。抗弯强度高,抗疲劳、抗应力开裂。 2.在高温下仍保持其力学性能。
缺点： 1.在0℃以下易变脆。2.耐候性差。
40Cr钢的调质处理 Cr能增加钢的淬透性，40Cr钢的淬透性 较好，在油中冷却能淬硬，而且工件的变形、开裂倾向小
45钢是中碳钢，淬透性低 ，采用冷却速度大的10%盐水溶液 ，
作规则运动
调质硬度
备注
钢材品种
718H
HRC30-32°
具体的材料硬度视实际使用状况定
718HH
HRC32-36°
具体的材料硬度视实际使用状况定
应用情况：各种齿轮、轴承、保持架，汽车、农机、水暖零件等
（5）聚碳酸酯(PC)： 优点：1.化学性能好,透明度高 2.耐热性好,脆化温度低(-130℃)能抵制日光、雨淋的影响 3.抗冲击强度高,抗蠕变性能好 缺点：
1.长期浸在沸水中易水解 2.有应力开裂现象。3. 疲劳强度差 应用情况：仪器仪表罩壳、汽车、电子工业中的零件，日常用品方面。
选用一般原则： 满足使用性能要求、良好的工艺性能、适当考虑经济性
模具常用热处理工艺
模具热处理包括模具材料热处理和模具零件热处理 。
模具材料热处理：在钢厂内完成，保证钢材质量，
如基本力学性能，金相组织要符合国家标准或行业 标准。特点是大型工业炉中大批量生产。
模具零件热处理：在模具制造厂完成，或专业热
1 、模架厂完成毛坯料粗加工，留放材料加工后调质变形余 量8MM。 2、调质后开粗加工预留去应力余量2-3mm（加工中必须保 证各部位加工余量一致），同时去应力处理。 3、模架加工包括外形加工、导柱孔加工、螺丝孔加工。 以上工序在模架厂完成，最终保证材料到公司经加工后变形 在合理范围内≤0.05MM。
热处理表格
使用 形状简单的碳 范围 钢件在水中淬 火，而合金钢 件和尺寸较小 的碳钢件在油 中淬火。 中淬火。
低温回火 （＜250℃ 250℃） （＜250℃） 组织 回火马氏体
目的是减小淬火残 余应力和脆性， 余应力和脆性，保 持淬火后的高硬度 58HRC 64HRC （ 58HRC ～ 64HRC 和耐磨性。 ）和耐磨性。
目的
应用 范围
主要用于刃具、 主要用于刃具、量 主要用于各种弹簧 广泛用于各种重要 模具、 锻模等的处理。 结构件如轴、齿轮、 具、模具、滚动轴 、锻模等的处理。 结构件如轴、齿轮、 连杆、螺栓等。 以及渗碳、 连杆、螺栓等。调 承、以及渗碳、表 面淬火的零件。 面淬火的零件。 质也可作为某些精 密零件的预先热处 理。
P+F
①细化，均匀化 细化， 粗大、 粗大、不均匀组 织 ②接近平衡组 织——调整硬度 调整硬度 切削性↑ →切削性↑ ③消除内应力
球状P 球状P（F+ P+F或 P+F或 球状渗碳体） 球状渗碳体） P+Fe3CII ①使渗碳体 球化 HRC↓， →HRC↓， 韧性↑→ ↑→切 韧性↑→切 削性↑ 削性↑ ②为淬火作 准备
消除 偏析
主要用于消 除工件中的 残留应力， 残留应力， 一般可消除 50％ 80％ 50％一80％ 应力
消除 加工 硬化
应用 范围
亚共折钢， 过共析钢， 亚共折钢，共析 过共析钢， 钢，不适用于过 共析钢 共析钢
要 求 质 量 形状复杂及 高的合金 壁厚不均匀 钢 铸 锭 和 的零件 铸件。
正火：冷速快，材料组织细化， 正火：冷速快，材料组织细化，机械性能好 退火：调整和改善钢的机械性能和工艺性能， 退火：调整和改善钢的机械性能和工艺性能，改善组织不 均匀化，消除内应力，时间长。 均匀化，消除内应力，时间长。 1．切削加工 低、中碳钢→正火 中碳钢→ 中高碳钢，合金工具钢→完全退火，球化退火 中高碳钢，合金工具钢→完全退火， 2．作为最终热处理→正火 作为最终热处理→ 3．为最终热处理提供良好的组织状态 工具钢→正火+ 工具钢→正火+球化退火 结构钢→ 结构钢→正火 返修件→ 返修件→退火
常用模具钢热处理温度工艺、硬度、用途
850
52
50
49
33
28
抛光度模具、适合PA、POM、PS、PE、PP、ABS塑料
3Cr13
1025
54
53
放酸性高模坯，可保证冷却不锈蚀，适合PVC、PC、PE、PP、PMMA塑料、食品工业机械部件
10Ni3MnCuAl
固溶
880
固溶后HRC25,50℃以后40
制作外观要求光洁高的壳体，塑料制品模具
类型
方法
用途
化学
热处理
A、渗碳和碳氮共渗；
B、渗氮或碳氮共渗；
C、氧氮共渗，碳氮共渗和多元共渗,硫碳氮共渗、稀土共渗和多元共渗；
D、渗硼和渗金属。
适用于热作模具和刀具、冷加工模具
高能束
表面强化
激光表面涂覆；激光表面处理；
离子注入等
适用于冷作模具钢
表面涂层
化学气相沉积（CVD)、
物理气相沉积（PVD）、
2～4
金黄
好
刀具冷冲模
TiCN
2900±
400
450±
50
8±
20
8100±
1400
0.40-0.50
2～4
红褐/灰
良好
刀具、冲模
塑料模
CrN
2300±
300
650±
50
640
9800±
2600
0.50-0.60
8
银
很好
活塞环、刀具、
冲模、塑模
ZrN
2400±
400
600±
50
30±
20
0.50-0.60
61
60
Cr12MoV模具钢强韧化热处理
第35卷 第6期2010年6月H E AT TRE ATMENT OF METALSV ol 35N o 6J une 2010Cr12M o V 模具钢强韧化热处理李元洪,刘 丹,孙红星,王伟钦,刘百宣,刘 华(郑州机械研究所,河南郑州 450001)Strengthen i ng and tougheni ng treat m ent of Cr12M o V steel diesL I Yuan hong ,L I U D an ,S UN H ong x i ng,W ANG W e i qi n ,L I U Ba i xuan ,L I U Hua (Zhengzhou R esearch Institute o fM echan ica l Eng ineer i ng,Zheng zhou H e nan 450001,China)中图分类号:TG 162.43 文献标志码:B 文章编号:0254 6051(2010)06 0119 03C r12M oV 钢是目前国内广泛使用的冷作模具钢之一。
该钢具有淬透性好、硬度高且耐磨、热处理畸变小等优点,常用于制造承受重载荷和形状复杂的大型冷作模具。
但该钢的显著缺点是脆性大,模具经常出现早期失效。
因此,如何提高其强韧性,防止模具过早断裂失效,是该钢用户经常遇到且需要解决的问题。
一般来说模具失效热处理因素的影响约占50%。
本文针对热处理生产中影响Cr12M o V 钢性能的因素进行试验,为优化其热处理工艺提供参考依据。
收稿日期:2009 11 30作者简介:李元洪(1952 ),男,北京人,研究员,主要从事模具钢的热处理。
联系电话:0371 ********,E m ai:l li ud an .8@163.co m1 C r12M o V 模具钢热处理试验1 1 试验材料取碳化物不均匀度均为3级的Cr12M o V 圆钢,其组织为粒状珠光体和碳化物。
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名称
1．退 火
热处理过程
将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却 到室温
退 (1)完全退火
火 (2)球化退火
类 别 (3)去应力退火
将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同，一 般是710-750℃，个别合金钢的临界温度可达800— 900ºC)以上30—50ºC，保温一定时间，然后随炉缓慢 冷却(或埋在沙中冷却)
化
将碳原子渗入钢件表层
常用于耐磨并受冲击的零件，如:轮、齿轮、轴、活塞
学
(1)钢渗的碳 销等热源自处 理 类 别8．发黑
(1)钢渗的碳
将氮原子渗入钢件表层 (2)钢渗的氮
常用于重要的螺栓、螺母、销钉等零件
(3)钢的氰化
将碳和氮原子同时渗人到钢件表层适用于低碳钢、中碳 将钢金或属合零金件钢放零在件很，浓也的可碱用和 于氧 高化 速剂 钢溶 刀液 具中加热氧化，使 金属零件表面生成一层带有磁性的四氧化三铁薄膜常用 于由低于碳材钢料、和低其碳他合因金素工的具影钢 响，发黑层的薄膜颜色有蓝黑 色、黑色、红棕色、棕褐色等，其厚度为0.6～O．8µ m
将钢件加热到临界温度以上20～30ºC，经过保温以 后，缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷
将钢件加热到500～650ºC，保温一定时间，然后缓慢 冷却(一般采用随炉冷却)
2．正火
将钢件加热到临界温度以上40～60ºC，保温一定时 间，然后在空气中冷却
3． 淬火 淬
(1)单液淬火
火
类
(2)双液淬火
将钢件加热到淬火温度，保温一段时间，然后在水、盐 水或油(个别材料在空气中)中急速冷却
类 将淬火的钢件加热到350～450％，经保温一段时间冷
别
(1)中温回火 却下来,一般用于各类弹簧及热冲模等零件
5．调质
(1)高温回火
将淬火后的钢件加热到500～650ºC，经过保温以后冷 却,主要用于要求高强度、高韧性的重要结构零件，如 主轴、曲轴、凸轮、齿轮和连杆等 将淬火后的钢件进行高温(500～600ºC)回火多用于重 要的结构零件，如轴类、齿轮、连杆等调质一般是在粗 加工之后进行的
用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件表面，使零件
(3)火焰表面淬火
迅速加热到淬火温度，然后立即用水向零件表面喷射, 火焰表面淬火适用于单件或小批生产、表面要求硬而耐
磨，并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢件，
别
如曲轴、齿轮和导轨等
(4)表面感应淬火
将钢件放在感应器中，感应器在一定频率的交流电的作 用下产生磁场，钢件在磁场作用下产生感应电流，使钢 件表面迅速加热(2一lOmin)到淬火温度，这时立即将水 喷射到钢件表面。
②稳定组织，稳定尺寸 ③消除内应力
消除钢件因淬火而产生的内应力
使钢件获得较高的弹性、一定的韧性和硬度
使钢件获得较好的综合力学性能，即较高的强度和韧性及足够的硬 度，消除钢件因淬火而产生的内应力 细化晶粒，使钢件获得较高韧性和足够的强度，使其具有良好的综合 力学性能
消除内应力，减少零件变形，稳定尺寸，对精度要求较高的零件更为 重要
将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，在一种淬火剂 中冷却
单液淬火只适用于形状比较简单，技术要求不太高的碳 素钢及合金钢件。淬火时，对于直径或厚度大于5～ 8mm的碳素钢件，选用盐水或水冷却；合金钢件选用 油冷却
将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，先在水中快速 冷却至300—400ºC，然后移人油中冷却
热处理目的
①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工 ②细化晶粒，均匀钢的组织，改善钢的性能及为以后的热处理作准备 ③消除钢中的内应力。防止零件加工后变形及开裂
细化晶粒，均匀组织，降低硬度，充分消除内应力完全退火适用于含 碳量(质量分数)在O．8％以下的锻件或铸钢件
降低钢的硬度，改善切削性能，并为以后淬火作好准备，以减少淬火 后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O．8％的碳素钢 和合金工具钢 消除钢件焊接和冷校直时产生的内应力，消除精密零件切削加工时产 生的内应力，以防止以后加工和用过程中发生变形 去应力退火适用于各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等
使表面具有高的硬度(HRC60～65)和耐磨性，而中心仍保持高的韧性 提高钢件表层的硬度、耐磨性、 耐蚀性 提高钢件表层的硬度和耐磨性
防锈、增加金属表面美观和光泽，消除淬火过程中的应力
①改善组织结构和切削加工性能 ②对机械性能要求不高的零件，常用正火作为最终热处理 ③消除内应力
①使钢件获得较高的硬度和耐磨性 ②使钢件在回火以后得到某种特殊性能，如较高的强度、弹性和韧性 等
①获得所需的力学性能。在通常情况下，零件淬火后的强度和硬度有 很大提高，但塑性和韧性却有明显降低，而零件的实际工作条件要求 有良好的强度和韧性。选择适当的回火温度进行回火后，可以获得所 需的力学性能
6 时效处理 7．化学热处理
(1)人工时效 (2)自然时效
将经过淬火的钢件加热到100～160℃，经过长时间的 保将温铸，件随放后在冷露却天；钢件(如长轴、丝杠等)放在海水中或 长期悬吊或轻轻敲打 要经自然时效的零件，最好先进 行粗加工 将钢件放到含有某些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学 介质中，通过加热、保温、冷却等方法，使介质中的某 些原子渗入到钢件的表层，从而达到改变钢件表层的化
经表面感应淬火的零件，表面硬而耐磨，而心部保持着 较好的强度和韧性。
表面感应淬火适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件
4．回火
将淬火后的钢件加热到临界温度以下，保温一段时间， 然后在空气或油中冷却
回火是紧接着淬火以后进行的，也是热处理的最后一道 工序
(1)低温回火
将淬硬的钢件加热到150-50ºC,并在这个温度保温一定 时间，然后在空气中冷却,低温回火多用于切削刀具、 量具、模具、滚动轴承和渗碳零件等