熱鍛模的最終通過熱處理技術工藝

最終熱處理應根據模具和被鍛零件的形狀、結構、材質以及模具所要求的硬度、韌性等，選擇下述常規淬火、等溫淬火和高溫淬火三種熱處理工藝方法，再采用相同的回火工藝，獲得不同的強塑性配合，以提高模具的使用壽命。青島熱處理指材料在固態下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中，熱處理的作用逐漸為人們所認識。

(1)常規淬火工藝淬火和回火:

1)小型鍛模:由于小型模具的鍛模冷卻快，強度高，因此鍛模需要具有較高的耐磨性，其硬度應在40~44HRC范圍內。

2)中型鍛模：中型鍛模水平加工企業較大的鍛件，允許有較低的硬度36～41HRC。

3)大型鍛模：大型鍛模水平由于鍛模尺寸可以很大，淬火時的應力和變形比較大，需要有較高的韌性，硬度以在35～38HRC范圍內為宜。

錘鍛模用鋼的淬火溫度和回火溫度見表1和表2。

表1錘鍛模用鋼的淬火溫度

表2 錘鍛模用鋼的回火處理溫度

為減少內應力與變形，鍛模自爐內取出后，在空氣中預冷至800℃，然后油淬，淬火冷至200℃左右，并及時回火。回火可保留較多的殘留奧氏體，避免淬火開裂，但由于熱鍛模蓄熱能量很大，當表面溫度冷到200℃左右出油時，心部溫度仍很高，這樣心部大量的殘留奧氏體在回火時會轉變成珠光體或粗大的上貝氏體組織。上貝氏體組織是在鐵素體片層間分布有斷續分布的碳化物組織，裂紋擴展阻力小，這種組織難以最大限度地發揮材料強韌性的潛力，模具使用壽命較低，使用過程中常出現早期斷裂。

(2)等溫淬火工藝，經鍛造、退火、粗加工和精加工后，對熱鍛模具進行等溫淬火和回火，獲得針狀馬氏體和基體中的下貝氏體雙相組織，充分發揮下貝氏體組織的優勢。下貝氏體組織由分散在過飽和鐵素體中的細小碳化物組成。與板條狀馬氏體(位錯型)相似，低貝氏體組織在良好塑性條件下具有較高的強度，在硬度基本相同的情況下，沖擊韌性顯著提高，模具的耐磨性不足，但輪廓感應淬火方法可以用于淬火工作型腔磨損較大的零件，從而提高模具的使用壽命。

(3)高溫淬火工藝通過調整上述常規熱處理工藝，在其他工藝參數不變的情況下，淬火溫度提高到900℃，模具使用壽命可提高2.5倍。淬火溫度提高后，奧氏體晶粒明顯粗化，但斷裂韌性提高了70% ~ 125%，這主要是因為過熱淬火提高了模具的斷裂韌性。

1)增加了一些殘留奧氏體量，而且可以殘留奧氏體的薄片包圍在馬氏體片周圍。裂紋在通過這種馬氏體而交接到殘留奧氏體時便停止工作下來，因此，薄層狀奧氏體形成具有一定阻礙以及裂紋不斷擴展的作用。