工具钢热处理问题

T10钢应用最为普遍的原因用作冷模具的碳素工具钢主要有T7A、T10A、T11A几种，其中又以T10A钢应用得最为普遍。冷模具较少采用T8钢，主要原因是T8钢淬火加热时组织中没有过剩的碳化物，甚至在加热温度比较低(780～790℃)的条件下，晶粒容易长大，淬火加热过热敏感性大，使用韧性较差，耐磨性差。而过共析钢T10A、T11A在淬火后组织中还保留一丝剩余的碳化物，可提高模具的耐磨性，加热时能获得比较小的晶粒，淬火时过热敏感性小，热处理可得到较高的强度和一定的韧性。这就是T10A钢应用比较普遍的原因。含碳量超过1.1%的过共析钢T12A过剩的碳化物很多，并且颗粒较粗大，碳化物在组织中的分布也不均匀，容易形成网状或断续网状，使钢的机械性能变坏。但是，对于韧性要求不高，只要求高硬度和耐磨性的切边模和剪刀，T12A还是可以采用的。SKD11、SLD-8等模具钢进行稳定化处理的方法SKD11的推荐淬火同火的热处理工艺是：①预热500～600℃，第二次预热820～860℃，淬火加热980～1040℃，淬火介质为油冷或气淬，淬火硬度60～65HRC;②预热500～600℃，第二次预热820～860℃，淬火加热1060～1100℃，淬火介质为油冷或气淬，淬火硬度60～65HRC。回火方式有低温回火(180～230)℃×(2～3)次，硬度58～62HRC;高温回火(510～520)℃×(2～3)次，硬度58～62HRC。SLD-8模具钢是1%C-8%Cr-2%Mo-V系模具钢，热处理工艺是：是：预热500～500℃，第二次预热750～800℃，淬火加热温度1020～1040℃，淬火介质选择气淬；淬火硬度60～65HRC；低温回火(150～250)℃×1次，≥58HRC硬度；高温回火(525～550)℃×1次，硬度≥62HRC;注意实际使用中应该至少2～3次回火。这类冷作模具钢的稳定化处理通常采用的是在热处理淬火之后接着进行冷处理，然后再进行低温回火或高温回火。对于线切割的工件必须经过高温回火。冰冷的处理温度≤-120℃，采用液氮冷却介质。使残余奥氏体充分转变，提高使用中的尺寸稳定性。对于不做冷处理的工件应该采用在2～3次高温回火之后最终机械加工之后再进行400℃的回火温度来代替，实践证明，同样可以达到冰冷处理的稳定尺寸的效果。热作模具钢淬火中贝氏体组织是否有害热作模具钢应先淬火得到马氏体组织，然后再经过高温回火获得高韧性等使用性能要求。如果在淬火组织中存在贝氏体，在高温回火时，将沿着条状的a相的晶界析出碳化物，并在该处集聚长大，使钢的冲击韧性降低，出现“贝氏体脆性”。为了避免出现“贝氏体脆性”，应增加淬火冷却强度，防止工件高温时进入回火工序，同时尽量避免在淬火过程中在见氏体温度间分级或等温处理。为了防止开裂而必须采用分级处理时，尽量缩短分级等温时间，分级时间保证工件表面和心部温度达到一致就转为冷却工序，淬火后的组织中的贝氏体量限制在15%以下。本文参考《热处理工艺问答》一书。