热锻模具钢热处理(模具钢热处理硬度)

热锻用什么材质的模具钢不开裂

2Cr3Mo2NiVSi（PM）钢是析出硬化型热作模具钢，特点是制作的模具在淬火和低温回火后进行机械加工，此时模具硬度为40HRC上下，加工后使用，在使用中产生二次硬化，硬度可达48HRC上下，而心部组织未发生转变，这样模具同时具有表层所需的高温强度和心部的韧性。另外，机械加工前进行热处理，避免了热处理造成的畸变和表面氧化脱碳。主要用于500～600℃温度范围内的热锻模具。

4Cr3Mo2NiVNbB（HD）钢是专门为适用于热挤压黑色金属和铜合金模具（工作温度达700℃左右）的新型热作模具钢。4Cr3Mo2NiVNbB钢随回火温度的升高，其硬度值比相应的3Cr2W8V钢的硬度值高出越多。在相同的硬度条件下，其断裂韧度KIC比3Cr2W8V钢高50%，在700℃下的高温短时抗拉强度高出70%，冷热疲劳抗力高出一倍，热磨损性能比3Cr2W8V钢高50%。

热锻模具钢的热处理

高热稳定性热锻模具钢5Cr2NiMoVSi的热处理

来源:数控机床网时间:2008-6-316:01:46

国际模具网

摘要：5Cr2NiMoVSi钢是近年来我国研制出的高热稳定性热锻模具钢。虽然尚未纳入GB/T1299-2000《合金工具钢》国家标准，但已在实际生产中应用多年，效果亦很好。是值得试用推广的热锻模具新钢种。

关键词：5Cr2NiMoVSi钢；高热稳定性；高韧性；高寿命

5Cr2NiMoVSi钢是在5CrNiMo和4Cr5MoSiV(H11)钢的基础上研制的新钢种。强度高于5CrNiMo钢而稍低于4Cr5MoSiV(H11)钢；冲击韧度高于5CrNiMo钢和4Cr5MoSiv(H11)钢；淬透性接近5CrNiMo钢。加热时奥氏体晶粒长大倾向小，热处理温度范围较宽，有利于大尺寸模块长时间加热保温。特别是，钢的热稳定性高于5CrNiMo钢，接近于4Cr5MoSiv(H11)钢。因此特别适合于与锻件接触时间较长因而模具工作面温升较高的压力机锻模，和模锻锤锻模。

虽然5Cr2NiMoVSi钢未纳入GBT1299-2000《合金工具钢》国家标准，但已在实际生产中应用多年，效果亦好。是值得试用推广的热锻模具新钢种。

15Cr2NiMoVSi钢的成份与性能

1.15Cr2NiMoVSi钢的化学成分

1.25Cr2NiMoVSi钢的物理性能

热导率λ(室温)·W/(m·k)：33.5。

比热容Cp(室温)·J/(Kg·k)：501.6。

25Cr2NiMoVSi钢的热加工与锻造

热加工锻造是模具制造工艺过程中的重要工序，模具锻造质量的优劣，直接影响到模具热处理质量的优劣，关系到模具的使用寿命。锻造的目的不仅是为了将坯料锻造成所需要的形状，更重要的是可以改善和提高模具的性能，保证模具的使用寿命。

模具钢经合理锻造后，有如下效果：

A.使块状、网状、带状碳化物破碎，分布均匀。

B.改变模具中流线的方向，使流线合理分布。

C.改善模具中的气孔，疏松，提高钢的比重和致密度。

35Cr2NiMoVSi钢的热处理工艺

3.1预先热处理

5Cr2NiMoVSi钢等温退火后的组织为粒状珠光体+极少量未溶碳化物(合金渗碳体.M23C6和少量M6C、Mc，总含量为6.79％)硬度为220-230HBW。

3.2淬火工艺规范

5Cr2NiMoVSi钢的淬火温度范围较宽，可在960-1010℃范围内选择。在此温度范围内加热，钢的奥氏体晶粒度在9-10级之间，温度升到1060℃时，奥氏体晶粒开始急剧长大。

5Cr2NiMoVSi钢的淬火加热和冷却工艺，是影响模具变形和开裂，获得理想淬火组织和理想力学性能的关键。由于锤锻模具尺寸较大，在冷却过程中产生的热应力及组织应力也很大，因此，锤锻模淬火冷却前要进行适当的预冷。一般应预冷至钢的，AC3温度附近，既880℃左右。预冷的方式：一是模具随炉预冷，均温后出炉淬火冷却；二是出炉在空气中预冷，小模块(≤250mm)的预冷时间3-5min，大模块(≥300mm)约5-8min。然后放入30-80℃的油中冷却。为了冷却均匀，最好进行搅拌冷却。锻模一般冷至约150-200℃时就应从油槽中取出，并立即回火。这时既可根据经验确定：模具提出油面时冒青烟而不再着火；也可以使用红外测温仪确定。锻模在油中淬火冷却的时间请参照表4。

5Cr2NiMoVSi钢在960-1010℃温度范围内淬火后的组织为板条马氏体+孪晶马氏体及少量残余奥氏体。淬火后硬度为54-61HRC。

3.3回火工艺规范

5Cr2NiMoVSi钢具有较好的回火抗力，经550℃回火后仍能保持高硬度(51-53HRC)。经600℃回火后，硬度为47-48HRC，650℃回火后下降为42-44HRC。而5CrNiMo钢经650℃回火后硬度不足30HRC。可见5Cr2NiMoVSi钢的热稳定性比5CrNiMo钢高出150℃左右。在450-550℃范围内回火时，从基体中析出M2C和VC等碳化物，具有较高的弥散度，产生二次硬化效应。

由于大、中、小型模具的硬度要求不同，截面尺寸(主要是高度H)也不同，因此推荐的回火温度范围也较宽(请参照表5)。

一般情况下，由于模具淬火应力很大，如果回火时加热速度过快，会产生新的应力，也常会使模具的变形或开裂的可能性增大，所以在回火加热时，应采用等温预热分段加热回火形式。预热温度不应高于350℃，高于350℃时，模具心部的残余奥氏体将向上贝氏体转变，不仅会降低模具的强度，而且会显著降低模具的冲击韧性。因此等温预热的温度一般取280℃左右，此温度下，残余奥氏体将向下贝氏体转变。由于下贝氏体具有高的强韧性和冲击韧性，因而获得下贝氏体组织是有利于提高模具的使用寿命。

由于5Cr2NiMoVSi钢含有0.80-1.20％的Mo，因此对第二类回火脆性并不敏感，所以回火后的冷却可采用空冷。虽然慢冷对钢的冲击韧性略有降低，但绝对值仍然满足技术条件要求。

在生产条件下，常常采用一次回火。但由于回火不足(特别是大、中型模块)，在生产中经常发生采用一次回火(加上回火时问短)后，模具极易产生开裂，有的甚至在未使用的情况下产生开裂。因此，在第一次回火后，应当再进行第二次回火，将模具的内应力降至最低。

第二次回火必须在第一次回火后模具冷却至室温，使残余奥氏体充分转变后才能进行。第二次回火温度应低于第一次回火温度约10℃左右。

冷冲模具钢和热锻模具钢在性能上有什么要求？冷冲模具钢和热锻模具钢

热流道注射塑料模在国内广泛应用，不仅是因为热流道注射塑料模缩短了制件的成型周期、节约了塑料原料、能实现自动化生产过程，而且还因为在热流道模具的成型过程中，塑料熔体的温度在流道系统里能得到准确地控制，尤其在一模多腔的注射模具中，流道内的熔体温度能基本保持与注射机喷嘴的温度大致相同或相近，因而流道内的压力损耗小，熔融塑料以极其均匀的状态流入各个模腔，从而获得高品质的塑料制件。

SKD11模具钢热处理硬度是多少

SKD11是高耐磨韧性通用冷作模具钢、高碳高铬合金工具钢和真空脱气精炼钢，钢质纯净、具有淬透性好、淬火变形量小的良好淬硬性。该钢经球化退火软化处理，可加工性良好，碳化物颗粒细小均匀，因为有化元素钼、钒的持殊加入无须担心淬火开裂。根据使用环境，可以采取不同的热处理方式，将SKD11的硬度做到50~60HRC之间。

大型热锻模锻模如何进行热处理

５ＣｒＮｉＭｏ和５ＣｒＭｎＭｏ是常见的热锻模具钢，对于大型模具热处理工艺一般来说先需要阶梯加热.350度---650度.后再最终淬火加热.在整个加热过程中需要保护模具表面不脱碳和氧化.淬火冷却前需要予冷.入冷却液后要算准模具的终止冷却的时间.一般来说,模具的出油温度应该在160~180度之间,直观回火.但锻模的模膛与燕尾的硬度要求是不同的，大家是如何控制的呢？我们是采用装箱法，出炉预冷燕尾然后整体下油。可以采用预冷至780，再淬油，至200出炉后在300保温一段时间后升至回火温度对型腔复杂的模具在淬火时应先预冷，入油时楞边角基本暗红即可，出油时温度要较高，冒油烟（青烟最好）。热作模具可以采用强韧化复合等温淬火方式，可以明显提高模具的断裂韧性。大型热锻模在油中冷却结束后，由于心部温度仍较高，应先在300度以下保温，然后再升至回火温度。前辈，模具透热后的预冷是随炉降温还是在空气中预冷好些。如果是在空气中预热那要怎样控制淬火时温度。 []对于这俩种材料，小型模具是好做。我给你建议一下我在做200公斤左右的模具的经验。我的做法是先给模具包多层包纸。工艺是560保温，720保温等摩具红透在升到淬火温度。在冷却时要使冷却介质动起来。你可以给油里安气管。冷到180就要进炉回火啊５ＣｒＮｉＭｏ和５ＣｒＭｎＭｏ是常见的热锻模具钢，对于大型模具热处理工艺一般来说先需要阶梯加热.350度---650度.后再最终淬火加热.在整个加热过程中需要保护模具表面不脱碳和氧化.淬火冷却前需要予冷.入冷却液后要算准模具的终止冷却的时间.一般来说,模具的出油温度应该在160~180度之间,直观回火.

H13热锻模具热处理工艺

热作模具淬火工序，通常都在机械油中淬火冷却，也有用等温淬火的工艺来处理的。在淬火油中淬火冷却，造成很大的油烟，污染环境，有时易引起火灾。油淬火冷却的速度受到限制，模具未见得能获得较高的淬火质量。等温淬火对小型复杂模具，工艺上尚可实行。但对大型模具，是不适宜的，例如等温温度就很难控制，而且费时很长，影响生产周期。

H13热锻模在PQL水基淬火介质中淬火，操作简单，干净无烟无味，更不会着火，能获得淬火、回火后的良好组织和性能。实践表明，在PQL水基淬火介质中淬火并回火后模具，其硬度均匀性、红硬性、使用寿命，均比淬火油淬火的效果好，使用寿命是淬火油淬火并回火的1.5～2倍。

一、PQL聚合物淬火液

这种淬火液是水溶性的，属于烯类聚合物，比重大于水。是替代淬火油的水基淬火介质。在水中添加25%PQL淬火液时，其冷却性能与机械油接近。水中含30%PQL淬火液时，其冷却能力小于32号机械油。这种水基淬火介质冷却性能特点是，高温段冷的较快，低温段冷得很慢，适于淬硬而又不易淬火开裂。

淬火介质的浓度选择：H13模块厚度小于200mm的模具，可选择在水中加入30%PQL淬火剂母液；厚度大于200mm的模具，可在水中加入25%PQL淬火剂母液。

二、淬火、回火工艺

1， 加热：经锻造退火后的锻模，型腔可用涂料保护，随炉升温至840℃～850℃，保温后，继续将模具升温到980℃～1000℃，保温。

2， 淬火冷却：到加热保温时间后，模具在PQL淬火剂溶液中淬火冷却。

3， 回火：可采用二次回火。模具进入回火炉后，在550±10℃，保温4小时后空冷，空冷到模具表面温度相对稳定在200℃～150℃时，进行第二次回火，即550℃保温4小时空冷。第二次回火的目的，是淬火状态下模具中的残余奥氏体转变成马氏体，马氏体中析出次生铬的碳化物，以提高硬度，提高红硬度，从而提高使用寿命。上述处理的H13模具硬度一般处在HRC44～48。

三、管理问题：淬火槽结构可用钢板焊接，可以水泥整浇；配制用的淬火介质浓度，可用折射仪精确测定，以便加水或加PQL淬火剂母液；淬火介质使用浓度可在20℃～70℃范围内；模具在淬火时，淬火介质要求搅拌起来，但不需过分强烈。锻模一般情况采用下落和型腔堆焊方式进行，采用下落方式，直接机加工旧ok，不必要再热处理。模具硬度在46-50hrc应该没问题。 机加工在模具高硬度值下，加工成本较高。主要看锻模的结构型式，简单还是比较复杂。我目前正搞锻造模具，模具型腔主要采用电火花加工。先球化退火 在600-800预热1020淬火 560-580 回火 硬度在 48-52HRC参见《新编工模具钢660种》