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冷作模具淬火后回火温度的选择

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HEATS
发表于 2010-9-12 08:48:24 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    众所周知，紧固件制造离不开冷作模具(冷镦、冷挤压、冷冲压模)。冷作模具钢淬火后组织极不稳定，不能直接使用，必须进行回火。冷作模具钢淬火后回火温度的选择是热处理的关键工序。通常根据淬火钢的回火性能曲线或数据表来选择回火温度，常用冷作模具钢的常用冷作模具钢的回火温度与硬度。见表1。

5 [6 B" _ R$ ~! T- I/ F2 h+ ]

表1 常用冷作模具钢的回火温度与硬度

# L6 W. k9 [2 Z; \# {7 \

' p1 i" g) M# p

" {/ v. @- b$ f! b* c2 y" E: j5 @. t) A. z$ S( @4 T" r4 V6 F7 ~( F: z/ g% R9 i5 T) ~) c* R; U9 v. t: s7 y; M8 l' P; j% S& z1 G6 [; _$ X; `4 }; Q$ B5 E) B( G, ?* `2 e+ {0 G' v# J, y6 k; ^5 b* N# D$ F' t6 |8 p9 l" Y* s# H4 C- F% v( [1 G5 @( f6 R. e5 n; ~) k M1 {# i( Z- w8 N1 i; p2 `5 j/ ]7 X# K1 ]" P# F: e* }6 {! { A! P8 N( ^- O0 M3 T; M7 N' S7 \; x9 z9 H2 ?# b( d2 X8 P$ y, A; i: @ ]: T5 b9 z/ S Z& c0 ]; r2 }! l8 y3 x" H+ C1 [2 p, C1 l' z8 T+ S0 j' V& M7 b! x4 @. w) S, f+ F0 ]9 W) L S ^% U7 r) q) j" f& X. y5 L! v/ C& K/ l, C: y9 N9 |! c# x- L- i5 H) s& e9 U& B, W1 y ~7 \. y4 [) k* B& r- K: p' l6 G% D) S# g$ Y+ e/ E _* g2 l: O# J P0 i% j3 e4 K5 \9 p, u% {) ~- `% _3 B. j# E% ]! ?" V/ B4 T: a% U* ?7 D2 c1 A" r1 a2 n7 G4 Q5 Y4 t+ B' e2 I& ^+ B+ `# R7 S) z/ |: Z$ G' x: }7 h3 |: C5 c. t, t1 @/ A! Z9 J# z, h) {, m7 }* X" N% k" s! |' S+ p) y. c( d9 D( e: ?$ B& Z7 R j. h4 ^$ M! p( b# c, E5 s. G( k8 \" s& j% ^: ]. H! x0 W. U G1 J9 ~/ \( z" s N$ p' n1 |$ s- o) S$ u1 `/ m* b. B) C9 M# h; | e& [( f6 l5 v/ Z' I3 M4 w: R# z0 {) K2 t/ x* d! A) s8 c" E1 E/ q6 i5 H9 `5 e- N2 _7 O; o& M. m$ @' \4 d) o" @7 z% M! {- `1 {$ ^% e) K2 ~5 W9 f: v U$ v" {5 g+ |2 W2 t9 Z8 Y4 E$ _8 P4 f( O: C; u5 C5 Y8 B0 q1 b% u. y6 i4 X9 G! G* X$ v0 l3 ^0 |7 h7 ]$ c+ ? a! o2 @5 H4 N3 e0 }0 x' W# \) R: c8 k6 ]8 h, V8 Y# [+ {( m8 [' {7 @9 ]; g* |7 f F4 M+ U4 U! y/ Q, ]9 `2 O5 I: I1 z4 `8 k0 f4 g+ t3 J/ c. m) A5 f( Z: V8 d p/ T+ i% Y# v7 v8 q0 [" g- g8 d g0 Z" M! f: O, u% X" ?1 L1 \/ [- ]) \6 d- @) r* \. C% H+ M; Z8 |0 p1 v" L6 O( e2 ^# S% g$ Y! W4 e9 G) z1 i7 D8 Q$ P* T5 a; O) A$ C" p& ?* r+ `5 R+ m: p& Z5 {( I9 Y7 { i0 u% d2 D4 O. x& m- N* R" D- [7 s3 p7 [4 i9 |$ {8 Y4 v8 d& P/ P- |8 o+ s' ~. l* W/ f8 B6 X; e% E/ g5 w1 w9 e4 j+ z% `" B* \( N3 @* P, A1 G" u# P( j2 @) i% b! x1 d4 X/ a. E2 ~2 h! G, a( e- U7 K) n; l& c i: @9 S+ A1 C* W3 X: M! j7 a8 E# |$ [8 Z' [& f/ I( c$ p" c+ x( _ |) J" D! N: }6 o \" X, Q; {' M; j- N3 T9 r, W1 l3 |9 w- F$ G$ p! R! y$ G1 f) {2 c! I. O5 E% L( @' y, Y( d5 N5 o. U* D) v8 x/ V- R! ^0 a7 R+ r6 B8 [, n( ?6 J/ J' d! B) t' @& ~/ s0 _$ k: s: Z+ C8 o6 m7 a) A/ x$ D2 H, v: x: q7 B" X0 t' s9 |$ d# P% s& g+ V# d1 @" N3 C( R+ G/ r B& o9 [# g. q0 e# ?" E. d' b" T+ r( R; Q) S- e" @1 p4 F. ?4 X+ T" R9 P( F' C* ^ l* }% M% R" {; H% j* X1 l) G0 P c! s3 K" Q2 h; G8 y- H# P/ D5 C" @% i" C) F7 M8 n$ V7 B% J& _/ z, x$ m: K5 E, |3 J! ~8 q; ^1 w) ?2 N& Q% f% f6 A. J. h. G- D& R" z! q% E% J. o1 R; t: }- b9 _7 K' r& C* V: S3 w. H, o" M' Y) }) a8 u6 i1 P9 Y. K( N9 P- r- s" D& @- O: N; T4 @) `# ]. H! V! Q. X8 B# |) r) p. N3 X* z1 n' v2 J/ q% [* D0 w- @$ V2 c2 B* j# |. M% ?: Z$ X( q2 k! `" |9 h8 C0 M, ~# M2 d: ~5 g: r- I6 N/ D: Y. [# e! g5 @; M! s* b, I; w$ a5 F3 L: h5 e; m8 W9 T Y* e5 T; E6 `6 F: \; z+ b$ ?, M \9 f9 w7 N% a a, D+ B- ~# J& W6 W# q( X2 N, _/ ^& X$ W. j7 j+ B! W9 U" b4 J+ X( j! }, o4 ?$ i$ i' O: ]$ t1 ], R- d1 A( G. h/ _8 f# H& i% F9 I) [3 Y$ d$ ]1 ~0 e/ z. A3 A& n. H D% X& c7 V# \2 t" v( B+ r1 J* n4 X- o7 Z" x( C

钢号 		, z: O; _5 Q8 }

淬火硬度
HRC

 : ]5 Q, |4 y' G. Q# j

45-50

 & h1 o4 F9 D: i8 k( W* ]# z

52-56

 * A( o4 i# G( I& U# y" I

54-58

 & C m' i3 {4 U9 [0 P/ r3 L: q0 K

58-61

 9 [ A- F. n) R) m4 ]- M1 U& `

61-63

$ i- M3 \! l/ n) @& o( y8 M

60Si2Mn

0 Y* a; Y3 U! e2 @) [5 P) I

60-63

 0 g# _- s7 |. y4 w+ O

4400

 ) z A( w, g- _

-

 + P4 H) n8 R( V5 [# q

300-350

 4 u( K4 D6 I+ K p( o- O7 k H, Q

-

 + {$ Z) ?" J, m0 I6 D' x

-

o0 @2 Y R5 `3 q6 n- v

T8A

 3 A$ k; P# Q1 K' |* r+ ?

62-64

 0 Z3 G" f7 H0 Q5 {2 I$ V

350

 ( l q1 v& ?" N7 d8 q

270

 $ Z- ]" H& A$ B/ [

230

 4 l1 k; e2 } G- j

190

 # S4 ? y$ x' O" I4 I; t

160

5 { v. s6 R8 ^

T10A
T12A

 1 j" z, U5 v6 t1 H

62-64

 + C4 z0 `5 w" |' @, K+ L

370

 " G! Y6 T: j* f+ k

290

 9 f/ R; h3 B; H% T# F# b) M

250

 $ F C# u; w9 |6 g( g( M- K+ }

210

 ( X% [) B# ~# a+ U/ }

170

- Z4 \* Q* X4 c

9Mn2V

 . U$ \; `6 L7 J) r9 R; a/ b( ]

62

 1 S' d# t6 G" z8 C% U& h

380

 / E% B3 q/ p) q9 Z; K7 Y" G1 ~; f

300

 ; f2 E/ S8 J0 N/ c) P3 \

250

 . n3 S. W* S* X$ K- _4 F# d

220

 + P( w3 z0 [7 q4 s8 }

150-180

+ @( \% N2 T! U! Y) h

Cr2

 ) c. F1 Q' n7 d3 v1 l6 p) ^

62

 ) ~* k- I% y0 j( x" R, @

450

 6 o4 v2 Y9 t7 _: G! |

390

 & n6 O( U/ c" L! E m, a

300

 ( U! i4 S* w( p7 E7 |/ @

200

 ; F6 J7 I* ^" M' E

150

! a: L4 l/ q6 Q+ H5 Z

9SiCr

 . n |! ^) y: Y: ~5 N% A6 h$ {3 R

65

 8 {9 |& f$ q7 V0 n# P8 \3 N

450

 % x2 k& ^3 d/ X( `! P; K) @4 t

350

 : F; P0 D: D; s1 H% f, N

320

 , S# |1 {4 E+ N- ~' q* e$ ~0 |

250

 3 x! y$ o* r! w" g

190

5 T7 ~7 Z2 R, y t7 g# q E) `

5CrW2Si

 " a6 }5 v5 T1 ^% Z' o! P% \

 

 : o/ F* E. H5 p1 x& N4 P

420

 7 N' ?6 m# {; Y) E

280

 2 M5 I, ^' C2 n3 G2 A- W

250

 4 G- B0 B0 r: y

-

 2 c4 y. |* \/ a9 u8 o. `2 W

-

& Q$ w' L3 V5 g/ \

Cr12（980℃淬火）

) c( A5 l- I) }1 H

63

 ; L* O' z; B3 U6 g4 r4 O

-

 ) y( m) s' ]: L7 g

-

 2 P( D) i4 p( i/ \9 }

320-350

 " A0 N+ v' F" C' t+ J

250

 1 t1 Q0 ~" ~1 C2 Z

180-200

5 d* G1 Q5 V/ F" @ ]

Cr12Mov（1030℃淬火）

4 q6 `/ t7 e5 y. D2 [% S* [8 i! H

63

 ; k. H! S' J5 P1 g7 w

-

 ' V3 P4 n3 [; Q

540

 . h) Q, C: T, H* A; h! o+ }8 _

500

 # L; H1 v5 j( T& f w

230

 4 y2 \) k% y, k! ~: Q C2 y

180-200

2 ~' p& f# x1 T

W6Ni5Cr4V2

 % a! s6 X3 g, ]0 V& ~' E7 }1 O5 x, O$ @

60

 6 W9 \$ e$ r5 k' ~3 n" U$ l) l! r- m

-

 " B0 F- ]: `/ s- J

-

 0 J% _- I+ ?0 {3 t

-

 * k, M6 }/ V# R( L; B+ i1 X

620

 # H/ _7 B5 ~. ^/ A n" ]) |. m- ?- B- @

560

0 |( U& J6 n* T! V0 D( }% U

W18Cr4V

 2 J& k$ P4 m0 H" ^, s- W1 b0 E

62

 $ u' w) e0 I4 @

-

 # z* b+ |9 L9 P* K5 _/ U

-

 + G0 n4 e3 a; p5 ^

-

 8 x: S- C& ]- F* c$ r

620

 $ g5 v2 ^. }) O% \: q

-

& V4 J% U7 W: i8 x7 ^

6W6Mo5Cr4V

 6 c0 K7 R5 S1 _8 W2 a1 G

 

 . w. e0 F8 C3 Y; V

-

 ! i7 P% X$ P J

-

 ; |" Y0 C+ _# Y2 G% }4 `

-

 , y% m9 T5 d. a8 A& ]8 G6 c# c

-

 0 r5 V2 K* g: b4 S4 n4 S, g7 l2 ^, d

-

7 w- k! c6 d8 \7 c" X! v: U

7Cr7Mo3V2Si

 * M5 s9 w3 k) d* _1 ]' W4 E! F7 Q+ A5 {

 

 J! A! D6 J' _

-

 0 M5 x& u7 W y7 }) ?$ y

-

 ) ] E2 X! W: i- ~

-

 , ~9 i& s! Z. K

-

 1 G0 k) k. _2 }

530-540

- w3 E1 A! ^3 B1 F T8 B

6Cr4W3Mo2VNb

 ) g1 Y7 X+ ?# h: U: v, y8 ~

 

 , A" B! T8 |) f. I3 f) q* E0 n" ?

-

 . d3 `' h1 \6 a/ X" p4 ?' `7 s

-

 ( }$ \( W9 D: c

540-580

 % b2 v9 K9 S6 n1 o: a. S) f' t% L

-

 ) I' Z3 w& {, e

-

- X& c2 Z9 l" v2 ]5 `

Cr4W2MoV

 s# x) C6 m$ j

60-62

 4 f' ]$ w1 s2 B9 ?) s( M

-

 8 o# O# J) W8 \2 K5 [

-

 , T9 W& g) i# f8 K2 z

-

 7 C& Z h- j# ^' c! z4 _

520-540

 % z5 |! S8 ~! c! g

-

2 Z+ Z" i. F4 a: ?6 F9 v

冷作模具回火时应避开回火脆性温度区域进行。冷作模具钢的回火脆性温度范围，见表2。

8 e4 o6 z% x( b

表2 冷作模具钢的回火脆性温度范围

8 R+ F' N7 R( f# B7 b1 o# N+ S9 Y" U! F& G: {, ]' }5 d5 [5 Y5 j$ i: Q( h8 ]' T7 Y1 Z. n5 ~7 W. S, C- A4 A' Z% ?4 G+ H0 P& i, y# Z: M/ o# g8 L7 X2 `" |( p& M1 T, g8 l/ ?; O {* ^! h) }2 b* Q9 Y* q$ c3 w6 P: {7 B# H- }- H, ^5 v8 ]' R) C, U4 ^3 [6 X" f3 t6 X( J) ~- Y/ f8 W; S2 Y4 R4 i+ n0 ^( |' S8 h& g* c! E* [ A, ~2 c) d# j1 q$ s. E+ D1 z( S- } R. Z% `$ R6 n( k, O. s. A5 Q% V9 x# L+ ^1 c" U( k5 a! A
钢号 . a1 G; c" S" t: l% s

CrWMn

 * x& j. @4 |% ], R/ M6 I

9Mn2V

 % I$ X, s& a3 Z8 O# Y

GCr15

 , g X' w& T& E& J5 [7 U

9CrSi

 8 a- N. q" `5 }

Cr12

 ) x# `0 u: `5 t1 X

Cr12MoV

7 T7 a, p6 ], w$ u0 X

温度/℃

) X0 W8 _1 E! O# W. }2 u6 X5 M+ E

250-300

 ! [; K2 C2 |5 ~7 r( {

190-230

 ' s7 v. C, X% V7 B! y( [1 b% L

200-250

 2 |2 l& l( U0 H! E4 K) v

200-240

 . z. j; g/ h, b% W! V

290-330

 1 b4 x: l. k2 X- K- t

325-375

2 U! P: b4 @0 E

    由于选择淬火工艺的不同，还必须考虑其它影响因素。
    当为了提高冷作模具的强韧性，采用板条状马氏体淬火强韧化处理时，回火温度的选择与普通淬火相比回火温度可低、可高。
    冷作模具采用等温淬火时，因存在一定数量的残余奥氏体，同时在等温过程中形成的淬火组织部分被自身回火。因此，同一牌号材料同一工艺温度加热等温淬火的硬度低于普通淬火，为此，回火温度应低些。
    在淬火加热相同，在盐浴中加热的高速钢淬火硬度高于在真空炉内加热的高速钢，因此前者回火温度比后者高，尽量采用多次回火，至少三次。
    同一牌号冷作模具，工艺条件基本一致，大件的淬火硬度低于小件，厚件的淬火硬度低于薄件，因此，要获得所需要的硬度和机械性能，适当提高大件和厚件的淬火加热温度与淬火介质冷却能力，用下限温度回火或降低回火温度，小件和薄件用下限淬火加热温度，上限温度回火或提高回火温度。
    高速钢真空炉淬火后,有25%-40%残余奥氏体,为达到二次硬化和回火充分目的,需要四次以上高温回火才能达到目的,一般选择530-570℃回火后回火温度的选择硬度W18Cr4V(SKH2)钢63-66HRc,W6Mo5Cr4V2(SKH9)钢62-65HRc, W6Mo5Cr4V2Co5(SKH55)钢63-67HRc。
    总之，冷作模具淬火后应及时回火，消除淬火应力，防止开裂；充分回火以得到稳定组织与性能；较长时间回火可提高抗断裂韧性值；多次回火，促使残余奥氏体向马氏体充分转变，稳定形状尺寸减少畸变且产生二次硬化效应，增加耐磨性。

1 M8 Y+ U+ `! E . q: o2 e1 E; z3 S
 
: G; \+ } {9 c8 ?
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