以上介紹了熱處理的基本內(nèi)容。下面，我們將分階段解釋各種鋼種熱處理的實(shí)際過程。在實(shí)際的加熱和冷卻方法中，不同的鋼種群會(huì)有所不同。
三、高合金工具鋼
⑴冷作模具鋼
冷作模具鋼SKD11和DC53等淬火曲線如圖3-1所示。800通常低于轉(zhuǎn)換點(diǎn)℃預(yù)熱，使模具內(nèi)外溫度均勻。如有加熱變形問題，可降低600℃第一次預(yù)熱左右。淬火溫度為1030℃，模具心達(dá)到這個(gè)溫度后，保溫20-40min即可。
圖3-1 冷作模具鋼淬火曲線
冷模具鋼含鉻量高，淬透性好，冷卻方式為空冷或真空爐空冷。冷卻時(shí)，為了減少變形，應(yīng)均勻冷卻，避免單向風(fēng)冷，如懸掛時(shí)不斷改變方向。冷卻大型模具時(shí)，可放置在轉(zhuǎn)盤上，更加注意冷卻的均勻性。對(duì)于復(fù)雜或大型模具，也可采用500種方，以防止冷卻過程中氧化℃左右的鹽浴中進(jìn)行分級(jí)淬火，或者油冷到500℃取出空冷等方法。
高合金冷作模具鋼的回火曲線如圖3-2所示。KSD11鋼既能保持60-61HRC硬度高，韌性上升區(qū)180℃低溫回火左右。相比之下，8Cr在模具鋼中DC53.即使低溫回火相同，在相同硬度條件下韌性也要高得多，因此也可用于低溫回火。當(dāng)要求其硬度達(dá)到比例時(shí)SKD11鋼高的62-63HRC，當(dāng)需要高韌性時(shí)，建議高溫回火。但殘留奧氏體的分解溫度為500℃在這個(gè)溫度區(qū)域左右會(huì)出現(xiàn)韌性低谷，所以超過這個(gè)韌性低谷最好出現(xiàn)韌性回復(fù)的520-540。℃回火是合適的。對(duì)于高合金冷模具鋼，高溫回火會(huì)導(dǎo)致殘留奧氏體分解成馬氏體。為了回火馬氏體，必須進(jìn)行第二次回火。
圖3-2 高合金冷作模具鋼的回火曲線
⑵熱作模具鋼
SKD61等熱模具鋼的淬火方法與冷模具鋼相同，冷卻時(shí)基本采用空冷，淬火性好。然而，大型模具，如壓鑄模具，只有空冷才會(huì)發(fā)生貝氏體變化，因此采用了各種冷卻方法來避免。此外，當(dāng)上部溫度區(qū)域冷卻緩慢時(shí)，雖然沿原奧氏體晶體邊界沉淀的碳化物對(duì)韌性影響不大，但也是韌性下降的原因之一。為了保證良好的韌性，最好采用快速冷卻，但同時(shí)存在較大的變形問題。因此，開發(fā)和應(yīng)用了各種淬火方法，既能保證韌性，又能抑制變形。
早前北美壓鑄協(xié)會(huì)推薦的真空淬火曲線如圖3-3所示。這種真空淬火方式也是其中的一種方法。這是一種分級(jí)淬火類型的熱處理方式，也稱作等溫淬火，是將模具冷卻后在480℃左右保溫，內(nèi)外溫差縮小后再快速冷卻。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，韌性下溫區(qū)的冷卻速度約為5℃/min。
圖3-3 真空淬火曲線由北美壓鑄協(xié)會(huì)推薦
熱作模具鋼的硬度為40-50HRC，基本上需要高溫回火，并根據(jù)使用硬度設(shè)定回火溫度，至少重復(fù)兩次。第二次回火的目的是回火殘留奧氏體轉(zhuǎn)化的馬氏體。
