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模具钢常用到哪些热处理方法?它们作用是什么?

来源:苏州东锜精密模具钢 编辑:朱希亮 更新时间:2020-09-28 点击:358次

在模具钢生产当中,热处理就是将钢在固态下施以不同的加热、保温和冷却,以改变其内部组织结构,获得所需性能的一种加工工艺。模具制造过程中常用到的热处理方法有:退火、正火、淬火,回火、调质、渗碳、氮化处理。接下来东锜模具钢小编给大家分享一下模具钢常用到的热处理方法以及它们的作用。

(1)退火

退火是将金属或合金加热到适当温度,保温一定时间,然后随炉缓慢冷却的热处理工艺

。其实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变。

①退火作用

退火是将金属或合金加热到适当温度,保温一定时间,然后随炉缓慢冷却的热处理工艺。其实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变。

A.降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工;

B.细化晶粒,消除因锻、焊等引起的组织缺陷,使钢的组织成分均匀,改善钢的性能或为以后的热处理做准备;

C.消除钢中的内应力,以防止变形或开裂。

②退火方法常用的退火方法有完全退火、球化退火、去应力退火、再结晶退火、扩散退火和等温退火等。

A.完全退火又称重结晶退火,是将铁碳合金完全奥氏体化,随之缓慢冷却,获得接近平衡状态组织的退火工艺。适用于含碳量为O,3%-0.6%的中碳钢和中碳合金钢。

B.球化退火使钢中碳化物球状化而进行的退火工艺。常用的球化退火有普通球化退火和等温球化退火两种,此工艺主要用于共析钢和过析钢的模具、量具和刃具钢等。

C.去应力退火为了去除由于塑性变形加工、锻造、焊接等造成的残余应力及锻件内存在的残余应力而进行的退火工艺。

D.再结晶退火又称中间退火,是指经冷形变后的金属加热到再结晶温度以上,保持适当时间,使形变晶粒重新结晶成均匀的等轴晶粒,以消除形变强化和残余应力的热处理工艺,

E.等温退火就是将钢件或毛坯加热到高于AC3(或Aci)温度,保持适当时间后,较快地冷却到珠光体温度区间的某一温度并等温保持,使奥氏体转变为珠光体组织,然后在空气中冷却的热处理工艺。此种退火方式主要用于过冷奥氏体Ac比较稳定的合金钢。

(2)正火

正火是将钢材或钢件加热到AC3以上30一50℃,保温适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺。正火作用:

A.可消除过共析钢中的网状碳化物,改善钢的切削加工性能;

B.细化过热铸,锻件晶粒和消除内应力;

C.对含碳量小于O.416的中、低碳钢可用正火代替退火做预先热处理;

D.含碳量在O.4%-0.7%的不太重要的工件可在正火状态下使用。

(3)淬火

淬火就是将钢加热到AC3或Aci点以上某一温度,保持一定时间,然后以适当速度冷却获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺。

淬火作用是使过冷奥氏体进行马氏体(或贝氏体)转变,得到马氏体(或贝氏体)组织,然后配合以不同温度的回火,获得所需的力学性能。

说明:淬火态工件不允许直接投入现场使用,通常在此之后必须实时进行1-2次或以上的回火加工,以调整其组织及应力等。

(4)回火

回火是钢件淬硬后,再加热到低于Aci点以下某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。

①回火目的

A.合理地调整力学性能,使工件满足使用要求;

B.稳定组织,使工件在使用过程中不发生组织转变,从而保证工件的尺寸、形状不变;

C.降低或消除淬火内应力,以减少工件的变形并防止开裂。

②回火分类按照加热温度的不同,回火可分为低温,中温和高温回火3类。

A.低温回火回火温度在250℃以下,回火后的组织为回火马氏体+残余奥氏体;

B.中温回火回火温度在250-500℃,回火后组织为回火索氏体+残余奥氏体;

C.高温回火回火温度在500一650℃,回火后组织为回火索氏体十残余奥氏体,此工艺也称为调质处理(即淬火+高温回火)。主要用于中碳结构钢工件,使钢的的强度、塑性、韧性达到恰当的配合,具有良好的综合力学性能,常用于高碳高合金钢(如高速钢等)的回火,回火温度在500一600℃,以使发生二次硬化作用,促进残余奥氏体的转变。

说明:通常低温回火的工件含有较多残余奥氏体组织而不适合进行W/E、EDM加工,作为中温回火工艺针对模具钢材处理也不属理想的回火温度。

(5)调质

调质是使钢件获得比退火、正火更好的综合力学性能,可作为最终热处理,也可作为模具零件淬火及软氮化前的预先热处理。

(6)渗碳

渗碳是使模具零件表面具有高硬度和耐磨性,而心部仍保留原的良好韧性和强度,属于表面强化处理。

(7)氮化

氮化是用于提高模具零件表面的高硬度和耐磨性,用于工作负荷不大,但耐磨性要求高及要求耐蚀的模具零件。

以上就是东锜模具钢小编给大家分享的模具钢常用到的热处理方法以及它们的作用。模具制造过程中常用到的热处理方法有:退火、正火、淬火,回火、调质、渗碳、氮化处理。希望对大家有所帮助,对模具钢有兴趣的朋友可以阅读更多关于模具钢的资讯《国内模具钢市场的现状与未来发展》。