錘鍛模具淬（cuì）火、回炎熱處（chù）理如（rú）何應（yīng）用？看這篇教程即可

模具在古代鑄造（zào）就已經有了，至今在工業領域生（shēng）產中已經是一（yī）種基礎裝備，隨著工業技術的發展得到了廣泛地使用（yòng）。錘鍛模具工作環（huán）境惡劣（liè），在鍛造循環過程中（zhōng）不斷地承受著機械載荷和熱載荷作用。目前我國的大多數企業，模具使用壽命比（bǐ）較低，僅相當於國外的1/5～1/3。實踐證明，在模具設計和製造過程中，若（ruò）能選用恰當的鋼材，確（què）定合理的熱處理工藝，對充分發揮材料的潛在（zài）性能、降低成本、提高錘鍛模具的質量和使用壽命都將起到重大的作用。

模具鋼的選擇

在鍛造過程中，模具型腔與高溫鍛坯接觸，模具工作麵溫度常達300～400℃，有時局部可達500～600℃；模具型腔與很高（gāo）溫度的鍛坯打後，又受到反複冷卻，即（jí）在急冷急熱條件（jiàn）工作；模具型腔與變形（xíng）金屬發生相互摩擦，即工作麵受到熱磨損。這就是錘鍛模具的工（gōng）作條（tiáo）件，正是這種工作條件，要求這類模具鋼應（yīng）具有下列基（jī）本性能（néng）。

⑴淬透性高，以保證這種大型模具沿整個截麵具有均勻一致的力學（xué）性（xìng）能。

⑵衝擊韌性好，熱（rè）疲勞抗力高，以保證能承受衝擊（jī）載荷及在急冷（lěng）急熱反複（fù）熱衝擊下，不因變形不一致發生龜裂（liè）。

⑶導熱好，以保證模具型腔表麵的熱量盡快傳（chuán）導外散，降低模具的溫升（shēng），有利於減少熱磨損及熱疲（pí）勞損傷。

⑷較高的抗回火穩定（dìng）性及高溫強度，以減少熱塑性變形。

⑸較好的抗氧化性（xìng）能和加工工藝性能。為滿足上述（shù）性能，高韌性熱作模具鋼中不能含有太高（gāo）的（de）碳及碳化物形成元素，通常碳質量分數ωc在0.3%～0.5%左右，為提高淬透性及熱強性加入少量鉻、鉬、釩、鎳、錳、矽等，加入少量鉬或鎢有助於清除高溫回火脆性。

模具鋼（gāng）快速辨別牌號（hào）

45Cr2NiMoVSi、B2鋼錘（chuí）鍛模具的熱處理

因（yīn）5CrNiMo、5CrMnMo及5CrMnMoSiV具有淬透性、回火穩定性較好，常用於製作中小型的錘鍛（duàn）模。但為彌（mí）補5CrMnMo、5CrNiMo及5CrMnMoSiV在較大截麵和較高溫度時熱穩定性、熱疲勞性及淬透性（xìng）不夠的缺陷，大型（xíng）錘鍛模具常使用45Cr2NiMoVSi、B2等大截（jié）麵熱鍛模（mó）具鋼。與5CrNiMo、5CrNiMo及（jí）5CrMnMoSiV相比，45Cr2NiMoVSi和B2中既含有較高的Cr和（hé）Mo，又加入（rù）了少量的V，使CCT曲線上的高溫轉變區上移，低溫轉變區（qū）顯著右移，提高了鋼的淬透性。截麵尺寸在500mm×500mm以（yǐ）下的模具經970～990℃淬火，650～680℃回火後（hòu），硬度可達36～44HRC。而且45Cr2NiMoVSi和B2具有二次硬化能（néng）力，其高溫強度較5CrNiMo鋼（gāng）高50%，熱（rè）穩定（dìng）性高出100～150℃，衝擊韌性則相當。另外，鋼的熱磨損性、熱疲勞（láo）性及抗熱裂紋擴展的能力也強於5CrNiMo。這兩種鋼用於12000t以下機械壓力機模具及16t錘以下（xià）模鍛模具，模具的（de）使用壽（shòu）命（mìng）是5CrNiMo鋼製造的同種模（mó）具壽命的數倍。

模具裝爐要求

⑴錘鍛模具裝爐（lú）時，兩模（mó）塊之間、模塊與爐壁之間的間隔（gé）不小於50mm。裝爐長度不大於爐子有效長度的3/4，不允許兩塊模塊上下堆放，同爐各模塊尺寸應（yīng）盡量相（xiàng）近。若同爐模塊尺寸大小（xiǎo）有差異，可將模塊尺（chǐ）寸大的放在爐（lú）子的內側，尺（chǐ）寸小的靠近爐門擺放。

⑵錘鍛模具裝爐時，要了解模具加工情況，必要時應采用真空（kōng）爐熱處理或者裝箱保護加熱（rè），模具型腔等處有足夠加工餘量時可直接加熱。

淬火處理要求

⑴升溫和預熱要求：為保證（zhèng）模塊溫度均勻，應（yīng）注意緩慢加熱升溫，並應分別在（zài）600～650℃、850～900℃溫度下預熱均（jun1）溫。具體預熱保溫時間見（jiàn）【錘（chuí）鍛模具的保溫和油冷時間(45Cr2NiMoVSi)表】。

⑵保溫要求：45Cr2NiMoVSi在960～980℃保溫，保（bǎo）溫時間根據工件有效厚度而定，具體保溫時間見表（biǎo）1。B2鋼工藝參數見表【錘鍛模（mó）具的保溫和油（yóu）冷時間(B2鋼)】。注意，大型模具淬火溫度應采用上限，小型模具用下限。

⑶預冷要求：錘鍛模具保溫結束後，為減小變形（xíng），出爐後應在空氣中預冷，大模塊空冷約7～10min，小模塊（kuài）約5～7min，然後油冷（lěng）。

⑷油冷要求：冷卻油（yóu）溫在20～70℃。淬火油的最高使用溫度應低於（yú）其閃點60～80℃。為保證鍛模冷卻（què）均勻，應選擇適當的冷卻運動方向，運動時間據模塊大小而定（一般（bān）30～40min)，然後靜止冷卻，45Cr2NiMoVSi冷卻時間參考表【錘鍛模具（jù）的保溫和油冷時間(45Cr2NiMoVSi)】，B2鋼參數見表【錘（chuí）鍛模具（jù）的保溫和油冷時間(B2鋼)】。錘鍛模具出油溫度150～200℃，此（cǐ）時錘鍛模具提出油麵隻冒青煙而不著火，如將水滴滴至模具表麵有緩慢的爆裂聲，淬火（淬油)後金相組織為板條馬氏體（tǐ）+粒狀碳化（huà）物+少量殘留奧氏體，如下圖。

錘鍛模具回火處理要求（qiú）

為（wéi）避免淬火應力過大產生裂（liè）紋，錘鍛（duàn）模（mó）具出油後立即裝爐回火。應盡量（liàng）避免降溫回火，必須采用降溫回火時（shí），爐溫必須降至300℃以（yǐ）下。回火裝爐順序應盡（jìn）量和淬火時的一致。為了（le）消除殘餘應力，必須進（jìn）行兩次回火。經兩次回火後的組織為回火索氏（shì）體+粒狀碳化物，見（jiàn）下圖所示。

⑴升溫（wēn）和預熱。回火溫度超過500℃，必須在250～300℃預熱，預熱保溫時間見表【鍛模在電爐中的（de）回火保溫和冷卻(B2鋼、45Cr2NiMoVSi)】。

⑵保溫。回火溫（wēn）度根據硬度要求而定，具體數（shù）值見（jiàn）表【回火溫度】。第一次回火規程具體（tǐ）見表【鍛模（mó）在電爐中的回火保溫和（hé）冷卻(B2鋼、45Cr2NiMoVSi)】。

⑶冷卻。保溫結束後出爐空冷。

燕（yàn）尾部（bù）分回火要求

燕尾部分硬度要求（qiú）3.6～3.8dB。為保證燕尾部分的硬度合格（gé），應使用專（zhuān）用加熱爐重新加熱燕尾，回（huí）火溫度定為720～740℃，保（bǎo）溫4～5小時，保溫（wēn）結（jié）束後在爐中放至（zhì）500℃以下吊出空（kōng）冷。回火時注意，翻新次數多厚度（dù）薄的模（mó）塊要熱爐回火，以免時間長，使承擊麵（miàn）和型槽硬度降低。在第一次回火之後進行。

錘鍛模具第二次回火要求

第二次回火應在第一次回火、燕尾回火冷到室溫後才能進行，第二次回火的溫度一般比（bǐ）第一次的低10～20℃，保溫（wēn）時間可比第一次回火縮短20%～25%，保溫結束後出爐空冷。其他工（gōng）藝（yì）規（guī）程參照表【鍛模在電爐中的回火保溫和冷卻（què）(B2鋼、45Cr2NiMoVSi)】。

熱處理檢驗

保證熱處理的有效性，是保（bǎo）證錘鍛模質量的關（guān）鍵，必須進行外（wài）觀、硬度（dù）檢驗，並根據檢驗結果，及時修訂熱處理工藝參數，保證後期（qī）熱處（chù）理質量。

⑴外觀檢驗：檢驗經熱（rè）處理後錘鍛模具是否有變形，防止變形（xíng）過大造成後續加工問題。使用著色探傷，檢驗錘鍛模具是（shì）否出現裂紋。

⑵硬度檢驗：使用風（fēng）動工具，在模具承（chéng）擊麵、橋部、型槽以及（jí）燕尾平麵打磨（mó）平麵，打磨深度以見模（mó）具原材料火花為止，使用（yòng）布氏硬度計，檢驗（yàn）模具硬度是（shì）否合格。

返淬要求

淬（cuì）火後若硬度不合（hé）格，允許對錘鍛模具進行返淬（cuì）。返（fǎn）淬前退火及其隨後的淬火均應裝箱保護，以防承擊麵和模具型槽進一步氧化脫碳。裝箱以幹生鐵屑和（hé）6%～8%木炭為保護劑。退火工（gōng）藝為模塊（kuài）隨爐升溫至600～650℃預熱保溫2～3小時，然後隨爐升溫至800～820℃保溫，保溫（wēn）結束後冷（lěng）卻（què）。退火保溫時間和冷卻（què）方式見表【退火（huǒ）保（bǎo）溫時間及冷卻】。返淬溫度可（kě）比正常淬（cuì）火溫度低20℃，保溫時間要適當延長2～3小時。

錘鍛模具翻新的熱處理（lǐ）要求

錘（chuí）鍛模具失（shī）效後，在一定（dìng）範圍內允許進（jìn）行下落翻新，在模具下落後，應進行模具硬度檢查，檢測部位包括承擊麵、模具型槽及燕尾麵，檢驗（yàn）是否符合設計要求。

⑴如果硬度檢測合格，可以不（bú）進行淬火處理，但是模具加工成品後，應進行去（qù）應力回火。具體工藝為：根據模塊大小在380～400℃預熱2～3小時、在600～620℃保溫5～10小時後空冷，注意，預熱溫度要比原來回火溫度低（dī）30～50℃。

⑵若硬度檢測不合格，需要重新熱處理。熱處理方法和返淬處理方法相同。