Cr12MoV通过不同的加热温度(980~11000℃)淬火,在较大范围内改变马氏体转变点Ms,淬火后残留的奥氏体含量也发生了很大的变化。回火是二次回火硬化。硬化峰值前的回火硬度也能满足使用要求。因此,回火温度范围也发生了很大变化。
Cr12MoV钢热处理工艺如下。
(1)退火
①Cr12MoV锻造余热处理:坯料按工艺合理锻造后,最终锻造温度为900℃停留一点,立即淬火冷却。油冷或风扇冷却。注:工件内外温度达到200~300℃,转入750℃高温回火,保温2~4h后炉冷或空冷取代了通常的球化退火工艺,节约了能源,缩短了生产周期。同时,细化晶粒、碳化物棱角变圆、粒度小,提高了模具的韧性和使用寿命。
②球化退火:一般采用等温球化退火工艺,加热温度为850~870℃,保温2~4后透热h,等温720~740℃,保温3~4h,炉冷至500℃退火硬度为207~255HBS。
③预调质处理工艺:在高合金钢中,由于淬火温度较高,预调质处理温度可低于模具最终热处理温度10~30℃。回火温度720~750℃,高温回火,保温2~4h后炉冷或空冷,处理后可进行精加工。回火处理应充分,也可采用两次回火处理。
(2)淬火和回火的类型
①低淬低回工艺:加热温度950~1020℃油冷淬火,回火温度180~200℃,这个过程的硬度可以是58~62HRC,不适用于需要线切割的工件。磨削过程中的磨削进刀量必须≤0.02mm,否则容易形成磨削裂纹。
②中淬中回工艺:加热温度1030℃400~520油冷淬火℃,硬度控制在≤59HRC,特别适用于线切割或大磨削量的工件。
③高淬高回工艺:加热温度1050~1080℃油冷淬火,回火温度500~520℃。
(3)淬火和回火工艺的选择
①Cr12MoV分级淬火(减少变形,防止开裂):加热温度为1020℃,保温后放入260~280℃硝化盐炉分级3~10min,转入温度为Ms-(10~20)℃在硝盐炉中停留5~10min后空冷。或直接淬160~1800℃在硝盐炉中停留5~10 min后空冷。空冷到120℃左右转入回火过程。
②Cr12MoV等温淬火(增加强韧性):加热温度为1020℃,保温后放入Ms-(10~20)℃硝盐炉均温3~10min,转入260~280℃保温2~3h空冷后到120℃左右转入回火过程。
③Cr12MoV钢冷却淬火(减少淬火变形):Cr12MoV压胶木粉的成型模具形状复杂,尺寸变形严格,韧性强,但硬度一般为45~50HRC。采用1020℃加热淬火时,必须在高温下回火,使变形难以控制。现在有些工厂使用880℃加热后,油冷到150~200℃立即转入300℃等温3~4h,200℃回火。模具变形小,韧性好,硬度48HRC左右。缺陷是热处理组织中存在少量屈氏体。
④Cr12MoV钢回火温度选择:淬火加热采用1020~1050℃,180~2000的高硬度要求℃回火;400~420可用于防止线切割开裂;℃回火。480因淬火冷却变形℃回火可以收缩少量尺寸;510℃回火会使尺寸有少量膨胀。
⑤模具深冷处理:提高耐磨性,提高尺寸稳定性。
将淬火后的模具放入液氮中1~2h深冷处理,再回火,也可回火后进行深冷处理。Cr12MoV经深冷处理后,模具的硬度为1~2 HRC的提高。
(4) Cr12MoV模具线切割后变质层的补偿
淬火和回火,淬火和回火模具的表面为0. 05mm左右变质层,最外层0.01mm熔淬层和热影响区硬度较低,52~55HRC左右,解决办法是磨床磨削。也可研磨出微裂纹后,用真空脉冲渗氮来弥补,提高硬度。
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