第四章模具钢的热处理
h13模具钢热处理
H13模具钢的热处理主要包括以下步骤：
预热处理：H13钢在制造过程中已经经过了退火处理，因此通常不需要再进行退火。
但如果需要进行改锻或者破坏了原来的组织和性能，增加了锻造应力，就需要重新进行退火处理。
等温球化退火工艺为：860～890℃加热保温2h，降温到740～760℃等温4h，炉冷到500℃左右出炉。
淬火处理：H13钢的淬火加热应进行两次预热（600～650℃，800～850℃），以减少加热过程产生热应力。
淬火温度通常为790℃左右，预热时间为5～15分钟，保温时间根据模具尺寸而定。
淬火介质可以选择油、水或者盐浴等，淬火后应立即回火，以减少开裂的风险。
回火处理：H13钢的回火温度一般在540～620℃范围内，回火时间根据模具的厚度和所需硬度而定。
通常，回火后的空冷时间为1～2小时，冷却后进行硬度检测和组织观察。
如果需要进行二次硬化峰处理，需要在500℃左右进行回火。
总的来说，H13模具钢的热处理需要根据具体的工艺要求和模具的使用条件来确定。
在实际操作中，需要注意安全和环保问题，遵守相关规定和标准。
模具钢热处理加硬的原理
模具钢热处理加硬的原理
模具钢热处理加硬的原理是利用高温加热将钢材的晶体结构进行改变，从而使其硬度和耐磨性得到提高。
具体的原理分为以下几个步骤：
1. 首先，在高温下对模具钢进行淬火处理。
将钢材加热至临界温度以上（通常是800~950），使晶体结构发生相变，从晶格体转变为奥氏体。
该过程被称为奥氏体化。
2. 然后，将奥氏体钢材快速冷却。
将加热后的钢材迅速浸入水或油中，使温度迅速下降，从而迫使晶体结构在非平衡状态下保持，形成马氏体。
马氏体具有高硬度和脆性。
3. 如果需要进一步提高模具钢的硬度和耐磨性，还可以进行回火处理。
回火是将淬火后的钢材加热至较低温度，使马氏体部分转变为回火组织。
回火可以减轻马氏体的脆性，提高钢材的韧性。
回火的温度和时间可以根据具体材料和使用要求进行调整。
通过以上的热处理过程，模具钢的晶体结构得到了调整，从而使其硬度和耐磨性得到了提高。
模具钢的热处理
模具钢的热处理1.引言模具钢是一种用于制造模具的重要材料，其性能直接关系到模具的使用寿命和生产效率。
而模具钢的热处理是提高其性能的重要工艺之一。
本文将介绍模具钢的热处理工艺，主要包括淬火、回火和预硬化等处理方法及其影响因素。
2.模具钢的热处理工艺2.1 淬火淬火是模具钢热处理中最重要的工艺环节之一。
淬火能够使模具钢迅速冷却到室温以下，使其获得高硬度和优良的耐磨性能。
淬火的条件主要包括加热温度、保温时间和冷却介质的选择。
加热温度决定了模具钢的组织和硬化深度，保温时间和冷却速度则决定了淬火效果的好坏。
2.2 回火淬火后的模具钢通常会出现大量的残余应力和脆性，为了消除这些问题，需要进行回火处理。
回火可以改善模具钢的韧性和延展性，使其具有更好的综合性能。
回火温度和时间的选择是影响回火效果的重要因素，一般来说，回火温度越高，韧性越好，但硬度会相应降低。
2.3 预硬化预硬化是一种特殊的热处理方法，主要是为了提高模具钢的切削加工性能。
预硬化的目的是使模具钢在切削前达到一定的硬度，以提高切削效率和降低切削成本。
预硬化的温度通常较低，但时间较长，以保证钢材的组织细致均匀。
3.模具钢的热处理影响因素3.1 材料成分模具钢的化学成分直接影响其热处理效果。
高碳含量的模具钢通常具有较高的硬度和耐磨性，但韧性较差。
合理调整模具钢的成分可以使其具备理想的硬度和韧性。
3.2 加热温度加热温度是影响模具钢热处理效果的重要因素之一。
过高的加热温度会导致组织异常粗大，从而影响硬度和韧性的平衡，而过低的加热温度又会导致淬火效果不佳。
3.3 冷却速度淬火的冷却速度直接影响了模具钢的硬度和耐磨性。
冷却速度过慢时，钢材的组织细密度低，硬度不够；而冷却速度过快则容易产生裂纹和变形。
3.4 回火温度和时间回火温度和时间的选择是影响模具钢回火效果的关键因素。
过高的回火温度和时间会导致模具钢变软，而过低则无法消除淬火时的残余应力和脆性。
4.结论模具钢的热处理对其性能有着重要的影响。
模具钢热处理工艺
模具钢热处理工艺嘿，朋友们！今天咱来聊聊模具钢热处理工艺这档子事儿。
你说这模具钢啊，就好比是一位武林高手，而热处理工艺呢，那就是让这位高手武功更上一层楼的秘籍！通过热处理，模具钢就能变得更强、更硬、更耐用。
想象一下，模具钢就像是一块未经雕琢的璞玉，热处理就是那巧夺天工的雕琢过程。
把它放进热处理的“火炉”里，经过一番锤炼，出来的时候可就大不一样啦！这热处理工艺里啊，有退火、正火、淬火、回火等等。
退火就像是让模具钢放松一下，消除它的内应力，让它变得温顺一些。
正火呢，则像是给模具钢来一场热身运动，让它精神抖擞。
淬火可就厉害了，那简直是给模具钢来了一次“淬火重生”，让它瞬间变得坚硬无比。
而回火呢，就像是给刚刚经过淬火的模具钢来个安抚，让它别太“硬过头”了。
你可别小看了这些步骤，每一步都得恰到好处才行。
就像做饭一样，火候大了不行，小了也不行。
要是退火没做好，那模具钢可能就会有隐患；淬火过头了，说不定就容易开裂。
咱就说，这模具钢热处理工艺是不是很神奇？就好像魔术师一样，能把普通的模具钢变得神奇无比。
在实际操作中，可得小心谨慎。
温度要控制好，时间也要把握准。
就跟跳舞似的，节奏不能乱。
而且，不同的模具钢还有不同的脾气呢，得根据它们的特点来选择合适的热处理方法。
比如说，有些模具钢就像个急性子，淬火的时候温度就得高一些；有些则像个慢性子，得慢慢热处理。
你要是不了解它们的脾气，那可就容易出问题啦！还有啊，这热处理的设备也很重要。
就跟战士的武器一样，得精良才行。
要是设备不靠谱，那可就没法保证热处理的效果啦！总之啊，模具钢热处理工艺可不是一件简单的事儿，但只要咱认真对待，掌握好技巧，就能让模具钢发挥出最大的作用。
咱可不能小瞧了这工艺，它可是模具制造的关键环节呢！这不就是那句老话说得好嘛，“慢工出细活”，咱得有耐心，有细心，才能把这模具钢热处理工艺做好，让我们的模具更耐用，更可靠！你说是不是这个理儿？。
模具钢热处理
模具钢热处理热处理是利用加热、保温和冷却的方法，促使金属内部组织发生变化，从而获得所需要的各种机械性能，如强度、韧性和耐磨性等的一种工艺过程。
通常，模具的使用寿命及其制品质量，在很大程度上取决于热处理的质量。
因此，在模具制造中，制定合理的热处理工艺和提高热处理技术水平显得十分重要。
模具钢常用的热处理工艺方法有退火、正火、淬火和回火等。
1、退火在模具制造过程中，模具零件一般都要锻造成一定几何形状的毛坯，为了进一步对毛坯进行机械加工，必须要经过退火处理，以消除其锻造应力和加工硬化现象，并为最终热处理做好组织准备。
退火的工艺方法是首先将工件加热到临界点以上某一温度，在此温度下，保温一段时间，然后使工件随炉一起极缓慢冷却，一保证能得到稳定的结构。
根据模具材料、退火后的组织性能要求，退火工艺可分为：完全退火、不完全退火、等温退火等。
在实际应用中，退火常按其目的来分类，如球化退火、扩散退火、消除应力退火和再结晶退火等。
2、正火正火的目的是为了消除冷作、锻造或急冷时产生的内应力，细化高温过热时生成的粗大组织，改善力学性能。
对于强度要求不高的零件，正火可以作为最终热处理；含碳量低于0.45%的碳钢，可用正火代替退火；正火对模具制造来讲，主要用于球化退火前的预先热处理。
3、淬火淬火的目的是为了提高工件的硬度、耐磨性和其他力学性能。
淬火是模具制造中一项必不可少的热处理工序。
如凸模与凹模都要经过淬火处理，使其硬度提高，以增加模具的使用寿命和耐用度。
淬火的方法是把工件加热到淬火温度以上某一温度，经保温后，置入冷却介质（水、油或盐液）中，以极快的速度（即大于临界冷却速度）进行冷却，而获得马氏体组织。
4、回火淬火钢件加热到低于A1于点以下某一温度保温一段时间，然后进行冷却的工艺称回火。
回火有两种目的：一是改变淬火组织，得到一定的强度、韧性的配合；二是为了消除淬火应力和回火中的组织转变应力。
模具淬火后，应马上进行回火，以提高钢的韧性和增加耐用度。
冷锻模具钢的热处理工艺
冷锻模具钢的热处理工艺冷锻模具钢是一种常见的工具钢材料，具有优良的韧性和耐磨性，广泛应用于模具制造行业。
对冷锻模具钢进行热处理能够进一步提高其机械性能和耐磨性，增强其使用寿命和工作效率。
本文将从冷锻模具钢的热处理工艺入手，探讨其工艺流程和操作要点。
冷锻模具钢的热处理工艺主要包括加热、保温和冷却三个过程。
首先是加热过程，其目的是将冷锻模具钢加热至适当的温度，使其达到相应的组织状态。
加热温度的选择要根据具体的钢种和工艺要求来确定。
一般来说，加热温度应控制在临界温度以上，以确保钢材达到奥氏体区域。
过高的加热温度会导致钢材晶粒长大、晶格结构不稳定，影响钢材的性能。
加热完成后，需要保温一段时间，使钢材内部的温度均匀分布，晶粒进一步长大，达到稳定的组织状态。
保温时间的长短取决于钢材的尺寸和材质，一般为几十分钟到几小时不等。
保温温度的选择应根据具体的工艺要求来确定，以保证钢材的组织和性能稳定。
保温完成后，需要进行冷却处理，以使钢材快速冷却至室温或低温状态。
冷却的方式有多种，常用的有水淬、油淬和风淬等。
不同的冷却方式会对钢材的组织和性能产生不同的影响。
一般来说，水淬冷却速度最快，可以得到较高的硬度和耐磨性，但容易产生裂纹和变形；油淬冷却速度适中，能够得到较好的综合性能，但硬度和耐磨性相对较低；风淬冷却速度较慢，能够得到较好的韧性和耐冲击性能，但硬度和耐磨性相对较低。
选择合适的冷却方式需要综合考虑钢材的具体要求和工艺条件。
除了上述基本的热处理过程，还可以根据具体的需要进行淬火、回火等附加处理，以进一步调整钢材的组织和性能。
淬火是将加热保温后的钢材迅速冷却至室温以下，以获得高硬度和耐磨性；回火是在淬火后将钢材加热至适当温度并保温一段时间，使其组织发生相应的变化，以获得较好的韧性和耐冲击性。
在进行冷锻模具钢的热处理过程中，还需要注意一些操作要点。
首先是控制加热温度和时间，保证钢材达到要求的组织状态。
其次是保证保温温度和时间的准确性，以确保钢材的组织和性能稳定。
热作模具钢热处理
热作模具钢热处理
热作模具钢的热处理主要包括预热处理、球化退火、淬火和回火等步骤。
1. 预热处理：为了使工件在加热过程中均匀地膨胀和收缩，减少开裂，通常需要将工件预热至700～800℃。
2. 球化退火：通过将工件加热至略高于钢的AC1点，使其完全奥氏体化，然后以缓慢冷却速度（通常是随炉冷却）冷却，可使其组织转变成均匀的球状珠光体，以消除加工应力、提高模具韧性及抗蚀性，适用于以减小零件变形及改善切削加工性能为主要目的退火工艺。
3. 淬火：目的是为了使热作模具钢的钢的显微组织转变为马氏体，并得到高硬度的马氏体组织。
淬火温度通常选择在钢的AC3或略高于AC3的某一温度。
然后将模具缓慢冷却至200℃左右出炉，可使模具表面上的残余奥氏体转变为马氏体，从而提高其硬度及耐磨性。
4. 回火：回火是将淬火后的模具加热到低于AC1的温度，以消除或减少淬火引起的内应力，并使钢的组织趋于稳定。
根据需要，可以选择不同的回火温度和时间。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅专业书籍或咨询专业人士。
模具钢的热处理
模具钢的热处理模具钢材是目前增长速度比较快的行业之一，主要原因是社会工业化的发展处于一个高峰期，各种模具钢材性能北欧不断在改进，形成了一定的市场规模。
而模具钢热处理的过程是决定模具钢性能的关键环节。
1.模具钢热处理是把金属材料在固态范围内通过一定的加热，保温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。
由热作模具钢和冷作模具钢的性能差异可以看出不同的模具钢，需要的热处理条件是不一样的。
2.模具钢热处理有几下几种工艺：（1）退火：将金属或合金的材料加热到相变或部分相变温度，保温一段时间，然后缓慢冷却。
（2）正火：将钢加热到完全相变以上的某一温度，保温一定的时间后，在空气中冷却。
（3）淬火：将钢加热到相变或部分相变温度，保温一段时间后，快速冷却。
（4）回火：将经过淬火的钢，重新加热到一定温度（相变温度以下），保温一段时间，然后冷却。
（5）调质处理：将钢件淬火，随之进行高温回火。
（6）表面热处理：改变模具钢表面组织或化学成分，以其改面表面性能的热处理工艺。
表面热处理分为两大类，一类是表面淬火回火热处理，另一类是化学热处理，其硬度检验方法如下：1.表面淬火回火热处理表面淬火回火热处理常用感应加热或火焰加热的方式进行。
主要参数是表面硬度、局部硬度和有效硬化层深度。
硬度检测可采用维氏硬度计，也可采用洛氏或表面洛氏硬度计。
维氏、洛氏和表面洛氏三种硬度值可以方便地进行相互换算，转换成标准、图纸或用户需要的硬度值。
表面淬火时，热作模具钢性能要求要比较耐高温，淬火温度会高些，冷作模具钢通常要求有较高的硬度。
2.化学热处理化学热处理是使工件表面渗入一种或几种化学元素的原子，从而改变工件表面的化学成分、组织和性能的一种处理方式。
经淬火和低温回火后，工件表面具有较高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度，而工件的芯部又具有高的强韧性。
化学热处理工件的表面硬度检测与表面淬火热处理工件的硬度检测相近，都可以用维氏硬度计、表面洛氏硬度计或洛氏硬度计来检测，只是渗氮厚的厚度较薄。
金属工艺学电子教学教案——第四章 钢的热处理02(高教版 王英杰主编)
第四节淬火教学重点与难点1．重点淬火、回火2．难点淬透性和淬硬性教学方法与手段1．利用挂图等教具。
2．举生活中应用淬火与回火的现象，分析原理与应用，触类旁通。
教学组织1.复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容♦钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏体组织的热处理工艺。
♦临界冷却速度是指获得马氏体的最低冷却速度。
♦马氏体是碳或合金元素在α-Fe中的过饱和固溶体，是单相亚稳组织，硬度较高，用符号M表示。
马氏体的硬度主要取决于马氏体中碳的质量分数。
马氏体中由于溶入过多的碳原子，从而使α-Fe晶格发生畸变，增加其塑性变形抗力，故马氏体中碳的质量分数越高，其硬度也越高。
一、淬火(一)淬火的目的淬火的目的主要是使钢件得到马氏体(和贝氏体)组织，提高钢的硬度和强度，与适当的回火工艺相配合，更好地发挥钢材的性能潜力。
(二)淬火工艺1．淬火加热温度的确定亚共析钢淬火加热温度为Ac以上30℃～50℃。
3以上30℃～50℃。
共析钢和过共析钢淬火加热温度为Ac12．淬火介质常用的淬火冷却介质有油、水、盐水、硝盐浴和空气等。
3．淬火方法(1)单液淬火。
♦将已奥氏体化的钢件在一种淬火介质中冷却的方法。
例如，低碳钢和中碳钢在水中淬火，合金钢在油中淬火等。
单液淬火方法主要应用于形状简单的钢件。
(2)双液淬火。
♦将工件加热奥氏体化后先浸入冷却能力强的介质中，在组织即将发生马氏体转变时立即转入冷却能力弱的介质中冷却的方法，称为双液淬火。
例如，先在水中冷却后在油中冷却的双液淬火。
双液淬火主要适用于中等复杂形状的高碳钢工件和较大尺寸的合金钢工件。
(3)马氏体分级淬火♦工件加热奥氏体化浸入温度稍高于或稍低于Ms点的盐浴或碱浴中，保持适当时间，在工件整体达到冷却介质温度后取出空冷以获得马氏体组织的淬火方法，称为马氏体分级淬火。
马氏体分级淬火能够减小工件中的热应力，并缓和相变过程中产生的组织应力，减少淬火变形。
热作模具钢及其热处理
1050~1100 1050~1100 1050~1100 1140~1160 1050~1100 1070~1100 1080~1120 1080~1120 1050~1100 1080~1130 l 140~1160
800~850 800~850
≥850 850~900 850~900 850~900 850~900 850~950
3Cr3Mo3W2V 5Cr4W5Mo2V
0.3~0.4 0.32~0.42
0.4~0.5
≤0.4 0.6~0.9
≤0.4
≤0.4 ≤0.65 ≤0.4
2.2~2.7 2.8~3.3 3.4~4.4
— 2.5~3.0 1.5~2.1
0.2~0.5 0.8~1.2 0.7~1.1
W 3.5~9.0 W 1.2~1.8 W 4.5~5.3
0.33/0.43 0.32/0.45 0.32/0.42
0.8/1.2 0.8/1.2 0.8/1.2
0.2/0.5 0.2/0.5 ≤0.4
4.75/5.5 1.1/1.6
4.75/5.5 1.1/1.75
4.5/5.5
—
0.3/0.6 0.8/1.2 0.6/1.0
— — W 1.6/2.4
钨钼系热作模具钢 3Cr2W8V
4.1 热作模具的工作条件与性能要求
4.1.1 热作模具的工作条件
2.热作模具的工作条件如何？ (1) 型腔表层工作温度高。
挤压GCr15轴承套圈，钢坯加热至1050~1100℃，挤压力为2000~2500 MPa， 凹、凸模的瞬时温度高达600~650℃，甚至超过700℃。
尽管热锻模具不同，型腔表层金属受热温度也不相同，但是最低也有几百摄 氏度;热挤压模具与压铸模具型腔表层温度更高。
热作模具钢及热处理
性和高的耐磨性。
上一页 下一页 返回
4.2热作模具钢及热处理规范
常用的热挤压模具用钢是钨系热作模具钢和铬系热作模具钢，
还有铬钼系、钨钼系和铬钼钨系等新型的热作模具钢以及基体钢等。
钨系热作模具钢的代表性钢种为传统的3Cr2W8V钢，由于其耐
热疲劳性较差，在热挤压模方面的应用将逐渐会减少，但在压铸模 方面的应用较多，故在压铸模用钢中对其作详细介绍。
模具钢。HM1钢适合制造镦锻、压力机锻造、挤压等热作模具，模具
的使用寿命较高，是目前国内研制的工艺性能好，使用面广，具有 较广应用前景的新钢种之一。
上一页 下一页 返回
4.2热作模具钢及热处理规范
4. 3Cr3Mo3VNb（HN3）钢 NH3钢是参照国外H10钢和3Cr3Mo系热作模具钢，结合我国资源
（1）较高的高温强度和良好的韧性。热作模具，尤其是热锻
模!工作时会承受很大的冲击力，而且冲击频率很高，如果热作模具
钢没有高的强度和良好的韧性，就容易开裂。
（2）良好的耐磨性能。由于热作模具工作时除受到毛坯变形
时产生摩擦磨损之外，还受到高温氧化腐蚀和氧化铁屑的研磨，所 以需要热作模具钢有较高的硬度和抗粘附性。
模具表面产生网状或放射状的热疲劳裂纹，以及模腔磨损或严
重偏载、工艺性裂纹导致模具开裂。
因此，热锻模应具有较高的高温强度和韧性，良好的耐磨性和
耐热疲劳性，由于锤锻模尺寸比较大，还要求锤锻模用钢具有高的 淬透性。这就是热锻模的工作条件，正是这种工作条件，要求这类
模具钢应具有下列基本性能：
（1）淬透性高,以保证这种大型模具沿整个截面具有均匀一致
碳化物形成元素含量低，二次硬化效应微弱，所以热稳定性不高。
模具钢的选材及热处理工艺
谢谢观看！
度最高，但是回火韧性最差，所以应避免在500℃附近回火。 （2）回火保温时间系数为3 min/mm，并且不能少于2h。 （3）两次回火，第二次回火比第一次回火温度低20℃。
铬系热作模具钢淬火后有一些残余奥氏体，一次回火后残余奥氏 体分解，其转变产物韧性差，比较脆，容易造成模具开裂，必须两次 回火。 （4）4Cr5MoSiV1钢在630 ℃高温回火后得到回火索氏体+回火托氏体。
4Cr5MoSiV1 3Cr2W8V 4CrMnSiMoV 5Cr4W5Mo2V
4Cr5MoSiV1 3Cr2W8V 3Cr3Mo3W2V
4Cr5MoSiV1 4Cr3Mo3SiV
3、压铸模具用钢的选用
压铸模具在服役条件下不断承受高速、高压喷射、金属的冲 刷腐蚀和加热作用，从总体上看，压铸模具用钢的使用性能要求 与热挤压模具用钢相近，即以要求耐磨性、高的回火稳定性与抗 热疲劳性为主。所以通常所选用的钢种大体上与热挤压模具用钢 相同。
热作模具在热处理时，尤其在淬火过程中，要产生体积、形状变化， 为保证模具质量，要求模具钢的热处理变形小，各方向变化相近似，且组 织稳定。它主要取决于热处理工艺和钢的冶金质量等。 （4）脱碳敏感性
热作模具如果在无保护气氛下加热，其表面会发生氧化、脱碳现象， 就会使其硬度、耐磨性、使用性能和使用寿命降低。因此，要求模具钢的 氧化、脱碳敏感性好。对于某些氧化、脱碳敏感性强的热作模具钢，可采 用特种热处理，如真空热处理、可控气氛热处理等。
Zn合金压铸模具：4Cr5MoSiV，4Cr5W2VSi钢等； Al和Mg合金压铸模具：4Cr5MoSiV1，3Cr3Mo3W2V钢等； Cu合金压铸模具：3Cr3Mo3W2V，3Cr2W8V钢。
第四章 钢的热处理及表面强化技术讲解
2．化学镀镍磷
化学镀是指在无外加电流条件下，利用化学方法在金属表面沉积其他金 属或合金的工艺方法。化学镀镍磷合金可提高工件表面的硬度、抗粘着性、 减摩性，从而提高其耐磨性。
2 气相沉积TiN和TiC
气相沉积是指在一定成分的气体中加热至一定温 度，通过化学或物理作用在钢件表面沉积其他金属或 金属化合物的工艺方法。在钢件表面沉积TiN、TiC等 超硬金属化合物，能大大提高其表面的硬度、耐磨性、 耐蚀性和高温抗氧化性。
表 面 热处理
钢加热时的组织转变
钢的预备热处理——退火与正火
钢的最终热处理（一）——淬火与回火 钢的最终热处理（二）——表面热处理 钢的表面强化技术
本 章 要 点
钢的热处理是指将钢在固态下进行 加热、保温和冷却，以获得所需的组织 和性能的工艺方法。通过适当的热处理， 能显著提高钢的力学性能，以满足零件 的使用要求和延长零件的使用寿命；能 改善钢的加工工艺性能（如切削加工性 能、冲压性能等），以提高生产率和加 工质量；还能消除钢在加工（如铸造、 焊接、切削、冷变形等）过程中产生的 残余内应力，以稳定零件的形状和尺寸。
淬火加热后组织 钢种
亚共析钢 Wc≤0.5%
亚共析钢 Wc＞0.5%
淬火温度(℃) Ac3+30～50
Ac3+30～50 Ac1+30～50 Ac1+30～50
残
最终组织 M
M + A残 M + A残 M+Fe3C+A
共析钢 过共析钢
单液淬火 将加热后的零件投入一种冷却剂中冷却至室温。 优点：操作简单，容易实现自动化 缺点：易产生淬火缺陷， 水中淬火易产生变形和 裂纹，油中淬火易产生硬度不足或硬度不均匀等 现象。 应用：碳钢一般用水作冷却介质，合金钢可用油 作冷却介质。
金属工艺学电子教学教案——第四章钢的热处理03(高教版王英杰主编).doc
第六节钢的表面热处理与化学热处理教学重点与难点1・重点表面淬火与化学热处理2 •难点渗碳与渗氮教学方法与手段1.利用挂图等教具。
2.列举生活与生产中应用表面淬火与化学热处理、渗碳与渗氮工艺的实例，分析原理与应用，以点带面，触类旁通。
教学组织1 •复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容的表面热处理♦表面热处理是为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工艺。
其中表面淬火是最常用的表面热处理。
♦表面淬火是指仅对工件表层进行淬火的工艺。
其目的是使工件表面获得高硬度和耐磨性，而心部保持较好的塑性和韧性。
依加热方法的不同，表面淬火方法主耍有：感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、屯接触加热表面淬火及屯解液加热表面淬火等。
(一)感应加热表面淬火利用感应电流通过工件所产生的热效应，使工件表而、局部或整体加热并进行快速冷却的淬火工艺称为感应加热淬火。
1.感应加热基木原理依靠感应电流的热效应，使工件表层在几秒钟内快速加热到淬火温度，然后迅速冷却，淬帔工件表面层，这就是感应加热表面淬火的基本原理。
2.感应加热表面淬火的特点(1)加热时间短，工件基本无氧化、脱碳，且变形小。
奥氏休晶粒细小，淬火后获得细小马氏体组织，使工件表层比一般淬火駛度高2〜3HRC,且脆性较低。
工件表面淬火后，在淬硬的表面层中存在较大的残余压应力，因此，提高了工件的疲劳强度。
(2)加热速度快，热效率高，生产率高，易实现机械化、口动化，适于大批量生产。
(3)感应加热设备投资大，维修调试比较困难。
3 •感应加热表而淬火的应用感应加热表面淬火主要用于中碳钢和中碳合金钢制造的工件，如40钢、45 钢、400、40MnB 等。
生产上通过选择不同的电流频率来达到满足不同要求的淬硬层深度。
根据电流频率不同，感应加热淬火分为三类：高频感应加热表面淬火、中频感应加热表面淬火和工频感应加热表面淬火。
感应加热表而淬火后，需要进行低温回火。
感应加热表面淬火零件的工艺路线一般如下：毛坯锻造(或轧材下料)一退火或正火一粗加工一调质一精加工一感应加热表而淬火一低温回火一磨削加工。
第4章塑料模具钢及其热处理(1)
硬度＜160HBS，适于冷挤压成形。
正火工艺：870～900℃ × 3～4ｈ后空冷
硬度≤229HBS，切削加工性良好。
气体渗碳：900～920℃ × 6～7ｈ
渗碳层：～ｍｍ
淬火工艺：渗碳后预冷至800～850℃直接油淬或空冷
表层硬度：56～62HRC
心部硬度：250～380HBS，变形微小。
3. 实际应用： 冷挤压成形的形状复杂的浅型腔塑料模具
塑料的种类、批量的大小、质量的高低、 （4）模具(mújù)的结构
模具(mújù)的大小、形状、模具(mújù)工件的工 作性质等。 （5）模具(mújù)的制造工艺 （6）现有的设备及技术水平
第七页，共78页。
4.2.1 几种(jǐ zhǒnɡ)典型塑料模具材料
渗碳型塑料模具用钢 淬硬型塑料模具用钢 预硬型塑料模具用钢 时效(shíxiào)硬化性塑料模具用钢 耐蚀型塑料模具用钢 调质及其他塑料模具材料
塑料模具用钢及适应(shìyìng)的
工作条件
钢的类型 牌号
适应的工作条件
渗碳钢
12CrNi2、12CrNi3A、20Cr、20CrMnMo、 20Cr2Ni4A
生产批量较大，承受较大动载 荷，受磨损较重的模具
调质钢
10、20 45、55
生产批量较小，精度要求不高， 尺寸不大的模具
3Cr2Mo、40CrNiMoA、40CrNi2Mo、40CrMnMo、 大型、复杂、生产批量较大的 45CrNiMoVA、5CrNiMo、5CrMnMo、40Cr、 塑料注射或挤压成型模 4Cr5MoVSi、4Cr5MoV1Si、35SiMn2MoVA
C
Mn Si
≤0.08 ＜0.3 ＜
0.2
模具钢的热处理与表面处理技术
模具钢的热处理与表面处理技术一、预热处理预热处理是模具钢热处理的第一步，其主要目的是消除模具钢在锻造、铸造过程中产生的内应力，防止在后续的热处理过程中产生变形和裂纹。
预热处理通常采用高温回火或等温退火的方法进行。
二、锻造锻造是模具钢热处理的另一个重要步骤，其主要目的是通过改变模具钢的显微组织结构，提高其力学性能和抗冲击能力。
锻造过程中，模具钢的加热温度、变形程度和冷却速度都会对其最终的组织结构和性能产生重要影响。
三、退火退火是模具钢热处理中常用的一种方法，其主要目的是通过将模具钢加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，以获得理想的显微组织和机械性能。
退火过程中的加热温度和冷却速度对模具钢的性能有着重要影响。
四、淬火淬火是模具钢热处理中非常关键的一步，其主要目的是通过快速冷却，使模具钢的表面和心部同时达到临界点以下，获得马氏体组织，从而提高模具钢的硬度、强度和耐磨性。
淬火过程中的冷却速度对模具钢的显微组织和性能有着重要影响。
五、回火回火是模具钢热处理的另一个重要步骤，其主要目的是通过将模具钢加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，以调整模具钢的显微组织结构，提高其韧性和抗冲击能力。
回火过程中的加热温度和保温时间对模具钢的性能有着重要影响。
六、深冷处理深冷处理是模具钢热处理的一种方法，其主要目的是通过将模具钢冷却到零下70℃以下，提高模具钢的硬度、强度和耐磨性。
深冷处理过程中的冷却速度和冷却时间对模具钢的性能有着重要影响。
七、表面强化处理表面强化处理是模具钢热处理的一种方法，其主要目的是通过物理或化学手段，提高模具钢表面的硬度和抗磨性。
表面强化处理的方法有很多种，包括渗碳、渗氮、高频淬火等。
八、渗氮渗氮是模具钢表面强化处理的一种方法，其主要目的是通过将模具钢表面渗入氮元素，提高其表面的硬度和抗磨性。
渗氮处理后的模具钢具有较高的耐腐蚀性和耐磨性。
九、渗碳渗碳是模具钢表面强化处理的一种方法，其主要目的是通过将模具钢表面渗入碳元素，提高其表面的硬度和抗磨性。
冷作模具钢的热处理工艺
冷作模具钢的热处理工艺冷作模具钢的热处理工艺，嘿，听起来是不是有点复杂？但它就像给钢铁“洗澡”，让它更结实、更耐用。
这种钢材在模具制作中可谓是不可或缺，尤其是那些需要高强度、耐磨的工具。
想象一下，如果没有这玩意，咱们的日常生活可能就要少了很多方便，简直是不可思议。
热处理可不是简单的把钢放在火里烧一烧就行。
它就像是一道复杂的菜谱，需要掌握火候和时间。
加热到一定温度，让内部结构发生变化，这就是所谓的“淬火”。
听起来挺高大上的，其实就是把钢加热到一定的温度后迅速冷却，让它的硬度大幅提升。
你要知道，这个过程就像是给钢铁打了“强心针”，让它瞬间变得强壮无比。
再说说“回火”这一步。
这就像是给之前的淬火过程做个补充，不能光猛，偶尔也得温柔一下。
回火的目的是缓解钢铁内部的应力，增加韧性。
试想一下，如果淬火之后，钢铁就像个火爆脾气的小孩，虽然很强但也容易坏。
回火就是给它一次机会，让它变得成熟，稳重，最终达到一种“刚柔并济”的状态。
冷作模具钢的种类也不少。
不同的钢材有不同的热处理方式，就像每个人都有自己的个性。
比如，某些高合金钢可能需要更复杂的热处理，而一些普通的低合金钢，处理起来就简单多了。
每种钢材都有自己的一套“家规”，得按照它的喜好来，才会有好的效果。
热处理的设备也是一个大头，像是炉子、冷却液等等，都是必不可少的。
这个就好比你做饭需要锅碗瓢盆，没它们可不行。
现在的技术发展得飞快，各种现代化的设备让热处理的效率大大提高，不仅节约了时间，还提升了钢材的质量。
真的是一举多得，何乐而不为呢？咱们再聊聊热处理的环境。
温度、湿度、气氛都能影响最终的效果。
就像咱们人类，心情好，做事也特别顺利。
控制好这些因素，才能把钢材的性能发挥到极致。
想想看，要是在不适合的环境下处理，出来的东西可能就会不尽如人意，真是得不偿失。
说到这里，或许你会好奇，为什么要重视热处理？因为冷作模具钢常常被用于高强度的工具，比如切削工具、冲压模具等，使用频率可不低。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020/11/28
Байду номын сангаас
第四章模具钢的热处理
•4）正火用于细化过热钢的晶粒和消除网状渗碳体。 •5）调质处理用于提高切削加工性，改善工件表面 • 粗糙度 •（2）淬火 以获取淬火马氏体，使模具具有高硬度 • 和耐磨性。 •（3）回火 以改善力学性能，消除淬火应力。
第四章模具钢的热处理
第四章模具钢的热处理
•2．高耐磨性热作模具钢的应用 •8Cr3主要用于工作温度不太高，但要求高耐磨性的热切边、 平锻等模具。目前，这种钢已逐渐为其它高合金钢所代替。
•3Cr3Mo3W2V（HM1）钢具有较高的热强性、热疲劳性能和 良好的耐磨性。淬火范围较宽，同时具有良好的抗回火稳 定性和加工性，适于制造镦模、压力机锻造等热作模具。
•5Cr4W5Mo2V（RM2）钢具有较高的热硬性、高温硬度和较 高的耐磨性，适于制造小型精锻模、平锻模、热冲模和热 挤压模具、热切边模、辊锻模等，使用寿命高。
第四章模具钢的热处理
•第三节 塑料模具钢的热处 理
•一、非合金塑料模具钢的热处理及应用 •对于要求不高的小型的热塑性塑料模具 ,常用45、50等 •要改善钢材的切削加工性能，需要进行退火处理 •对形状比较简单的、小型的热固性塑料模具 •采用T7、T8、T10、T12等碳素工具钢制造 ,球化退火处理
第四章模具钢的热处理
•2．渗碳型塑料模具钢的应用
•20Cr钢多用于制造中、小型塑料模具。
•12CrNi3A钢主要用于冷挤压成型的形状复杂的浅型腔塑料模具， 也可用来制造大、中型切削加工成型的塑料模具。 •三、预硬型塑料模具钢的热处理及应用 •1．预硬型塑料模具钢的热处理
•3Cr2Mo（P20） •退火：850℃加热，保温2～4h。等温温度720℃，保温4～6h， 炉冷至500℃，出炉空冷。 •淬火温度：860～870℃加热油淬，540～580℃回火。预硬态硬 度为30～35HRC。 •化学热处理：P20钢具有较好的淬透性及一定的韧度，可以进 行渗碳，渗碳淬火后表面硬度可达65HRC，具有较高的热硬度及 耐磨性。
•返回
•二、低合金冷作模具钢的热处理及应用 •1．低合金冷作模具钢的热处理 • 常用的低合金冷作模具钢有：CrWMn、9Mn2V、 • Cr2、9SiCr等。 • 常用低合金冷作模具钢的热处理过程： •（1）预先热处理 •1）锻压后退火。 •2）高温回火用于消除冷加工变形后的冷作硬化及 • 残余应力。 •3) 正火用于细化过热钢的晶粒和消除网状渗碳体。 •4）调质处理用于提高切削加工性，改善工件表面 • 粗糙度
第四章模具钢的热处理
•返回
•5Cr4W5Mo2V（RM-2）钢 •退火：加热温度870℃，等温温度730℃，炉冷到500℃以 下出炉空冷。 •淬火及回火：1130℃淬火并于不同温度后的硬度见表4-8 所示。当550℃回火出现二次硬化峰值，700℃回火时仍保 持40.5HRC的硬度。淬火温度超过1150℃时晶粒会明显增 大，超过1200℃时显著增大。
第四章模具钢的热处理
三、高合金冷作模具钢的热处理及应用
常用高速钢热处理过程： 1.预先热处理：
锻压后退火用以消除内应力、降低硬度、改 善切削加工性，也为淬火作准备。 2.淬火：提高模具硬度和耐磨性。 3.回火：改善力学性能，消除淬火应力。
第四章模具钢的热处理
第四章模具钢的热处理
6W6Mo5Cr4V钢锻后退火时可采用普通退火或等温 退火。常用的锻后等温退火工艺如图4-1所示
第四章模具钢的热处理
•返回
•2．非合金冷作模具钢的应用 • T8A钢多用于制造切削刃口在工作时不变热的工 具、模具。如加工木材的铣刀、园锯片，鏨、铆钉冲 模、冲头等。
• T12钢适合制造不受冲击、切削速度不高、对韧 度要求不高的工具、模具。如机床用刀具以及断面尺 寸小的冷切边模、凸模等。
第四章模具钢的热处理
4CrMnSiMoV 退火：等温退火加热温度840～860℃，等温温度 700～720℃。 淬火：大型锻模淬火湿度870～900℃，中小型锻 模淬火温度900～930℃。 回火：大型锻模回火温度620～660℃，硬度38～ 42HRC；中型锻模回火温度610～630℃，硬度4144HRC；小型锻模回火温度470～61O℃，硬度 44～49HRC。
第四章模具钢的热处理
3Cr2W8V钢 退火：等温退火的加热温度为840—880℃，等温温度 为720-740℃，退火硬度不大于241HBS。
淬火及回火：为了提高模具的强韧性，可以采用高温 淬火加高温回火工艺，即1140-1150℃淬火，650— 680℃回火，适用于承受动载荷较小的模具。对于在 动载荷下工作的小模具或大型模具，可选用1050— 1l00℃常规淬火工艺，油淬硬度为50-54HRC，550650℃回火两次，每次2h，回火后硬度为40-50HRC。
第四章模具钢的热处理
第四章模具钢的热处理
高速钢的应用 W18Cr4V钢具有较高的硬度、红硬性及高温硬度，且热
处理范围宽、淬火不易过热。广泛用于制造刀具和承受高负 荷的冷作模具；但制造冷挤压凸模，有时显得硬度不足。
对于要求更高的凸模则可采用W6Mo5Cr4V2钢，其综合性 能优于W18Cr4V钢。
4Cr5MoSiV（H11） 退火：加热温度为880，等温温度为750℃，炉冷到500℃以下出
炉空冷，获得粒状珠光体组织，退火硬度为192～235HBS， 最好在可控气氛炉中进行。 淬火、回火：淬火时不需预热，可直接加热到1000～1020℃，油 淬或分级淬火，硬度约50～52HRC，经540～600℃回火， 模具硬度在40～50HRC范围内。
第四章模具钢的热处理
•（2）淬火 以获取淬火马氏体，使模具具有高硬度和耐磨性。 •（3）回火 以改善力学性能，消除淬火应力。
第四章模具钢的热处理
•返回
2．低合金冷作模具钢的应用 CrWMn钢 主要用于制造工作时切削刃口快速变热、淬火时要求不变形的 工具和模具，如长铰刀、专用铣刀、板牙以及冷冲头（料厚小 于2mm）、轻载拉伸模、弯曲翻边模等。 9Mn2V钢 适于制造一般要求尺寸较小的冲模、冷压模、雕刻模、落料模 等。 Cr2钢 适于制造量具、拉丝模、冷镦模等。 7CrSiMnMoV钢 由于该钢种热处理变形小，强度高、韧性好，适于制造尺寸大、 截面厚，淬火变形小，强韧性要求较高的模具。如落料模、凸 模切边模、压形模、拉伸模、冷镦模等。 9SiCr钢 通常用于制造形状复杂、变形小、耐磨性要求高的低速切削刃 具和冷冲裁模、打印模等。
第四章模具钢的热处理
第四章模具钢的热处理
• 二、渗碳型塑料模具钢的热处理及应用 • 1．渗碳型塑料模具钢的热处理 • 渗碳型塑料模具钢的含碳量一般都在0.1％-0.25%范围
内 • 常用渗碳型塑料模具钢的热处理过程： • （1）锻压后退火。 • （2）正火 用以改善切削加工性。 • （3）渗碳 提高表面层含碳量。 • （4）淬火 提高模具硬度和耐磨性。 • （5）低温回火 消除淬火应力，稳定组织和尺寸。
第四章模具钢的热处理
2．高韧性热作模具钢的应用
5CrNiMo是目前国内用量较大的锻模钢，通用性强、 大、中、小型模块，深、浅型的模块均用5CrNiMo钢。由 于5CrNiMo及新钢种的研制成功，5CrNiMo 应用范围在逐 渐缩小。由于该钢淬透性好，更适合用于大批量生产的 大、中型模块。
5CrMnMo适用于制造要求较高强度和耐磨性，而韧性 要求不甚高时的各种中、小型锤锻模具及部分压力机模 块，也可用于工作温度低于500℃的其他小型热作模具。
第四章模具钢的热处理
•三、高耐磨性热作模具钢的热处理及应用 •1．高耐磨性热作模具钢的热处理 •常用钢号8Cr3、3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V •8Cr3钢 •退火：加热温度780～800℃，退火硬度≤255HBS。 •淬火及回火：淬火温度820～840℃，油冷到150～200℃出 油，立即回火。回火温度480～520℃，硬度40～45HRC。 •3Cr3Mo3W2V（HM1） •球化退火加热温度870～880℃，等温温度730～740℃，炉 冷至500℃出炉。淬火加热温度1060～1130℃，油冷。回火 温度620～650℃，保温2h，回火2次。经上述工艺处理后， 模具硬度46～51HRC。盐浴炉处理的凹模寿命达到2860次， 真空热处理后达4400次。
4CrMnSiMoV该钢具有较高的强度、耐磨性，良好的 冲击韧度和高温性能，淬透性高。适用于大、中型锻模，
也可用于中、小型锻模
第四章模具钢的热处理
二、高热强性热作模具钢的热处理及应用 1.高热强性热作模具钢的热处理 常用钢号有4Cr5MoSiV（H11）、3Cr2W8V、Cr5MoSiV1(H13)
第四章模具钢的热处理
•预硬型塑料模具钢的应用
•常用于制造大、中型和精密的塑料模具,如制造电视机、大型 收录机的外壳及洗衣机面板盖等。 •四、时效硬化型塑料模具钢的热处理及应用 •1．时效硬化塑料模具钢的热处理 •时效硬化塑料模具钢在固溶硬化后变软（一般28-34HRC）可 进行切削加工，待冷加工成型后进行时效处理，可获得很高的 综合力学性能 •时效硬化型塑料模具钢的热处理工艺基本分为两个步骤： •首先进行固溶处理 •第二步进行时效处理
第四章模具钢的热处理
•25CrNi3MoA • (1) 用作一般精密塑料模具 淬火加热温度880℃，空 冷或水冷淬火，淬火硬度48～50HRC，再经680℃，4～6h高 温回火，空冷或水冷，回火硬度22～23HRC，经机加工成形。 再经时效处理，时效温度520～540℃，保温6～8h，空冷， 时效硬度39～42HRC。再经研磨、抛光或光刻花纹后装配使 用。 • (2) 用于高精度塑料模具 淬火加热温度880℃，再 680℃高温回火，其余工艺同上。但在高温回火后对模具进 行粗加工和半精加工，再经650℃保温1h，消除加工后的残 留内应力，然后再进行精加工。 •2．时效硬化塑料模具钢的应用 •25CrNi3MoA多用于制造复杂、高精度的塑料模具