熱作模具鋼是指適宜于制作對金屬進行熱變形加工的模具用的合金工具鋼，如熱鍛模、熱擠壓模、壓鑄模、熱鐓模等
(1)正確把握預冷與在油中的冷卻時間
對于模面和模尾應進行防氧化的保護措施，5CrMnMo、5CrNiMo鋼的常溫熱處理加熱溫度為820～860℃，在鹽爐中的保溫系數為0.8～1.0min/mm，該類模具的熱處理重點或關鍵在于加熱后的預冷和在油中的停留時間。其中預冷的目的是降低淬火內應力，減少變形，冷至750～780℃后在循環油中冷卻。
控制出油的溫度在150～200℃（即模具出油冒青煙而不起火），否則因模具內部產生巨大的內應力而引起開裂，出油后立即進行回火，不允許冷卻到室溫再回火。
(2)回火工藝和組織
對于小型模具推薦采用分級淬火，在160～180℃的硝鹽中冷卻時間為0.3～0.5 min/mm，得到細小的馬氏體+少量的殘余奧氏體組織，硬度在52～56HRC。充分回火后為均勻的回火索氏體+托氏體，為防止開裂，首先在350～400℃保溫0.5～0.6h，隨后以40～50℃/h的加熱速度升到要求的回火溫度。一般考慮到模具鋼淬火后殘留較多的奧氏體，因此應進行多次回火處理，為避免回火脆性的產生，回火后應油冷至100℃左右提出空冷，隨后應在160～180℃進行低溫回火，目的是消除油冷產生的內應力。
(3)等溫淬火或復合等溫處理
除此之外，也可采用等溫淬火工藝，將5CrMnMo、5CrNiMo鋼加熱到900℃，淬火后獲得了板條馬氏體組織，在500～520℃進行回火處理。可有效地降低熱鍛模過早脆性斷裂和提高壽命。為防止該類鋼變形、開裂，出油溫度不能太低，出油溫度通常在200℃，略低于兩種鋼的Ms點，因此當表層獲得馬氏體時，其心部仍處于過冷奧氏體狀態。而該心部組織在轉入380～450℃的回火爐中時，有可能轉變為上貝氏體組織，從而造成熱鍛模的沖擊韌性的降低，使用壽命低。
為了提高沖擊韌性和使用壽命，采用等溫復合熱處理可以取得一定的成效，其工藝為先在160～180℃硝鹽中分級，發生部分馬氏體轉變，隨后在280～300℃的硝鹽中等溫淬火2～3h，具體復合工藝見圖3-49。也可采用先油冷到150℃左右，再轉入280～300℃的硝鹽中等溫2～3h，見圖3-50，均獲得了混合組織為馬氏體十下貝氏體+殘余奧氏體，然后提出空冷，根據所需硬度在規定的溫度下回火，該類工藝處理的模具與常溫的處理相比，在硬度相同的前提下，韌性得到了顯著改善，同時提高了使用壽命。
3Cr2W8V熱作模具鋼具有低的含碳量，淬火溫度在1075～1150℃范圍內，硬度在48HRC以上，熱處理后具有高的耐熱性，耐疲勞性好，尺寸穩定等特點。淬火溫度低于1100℃，得到了4～6級的中等晶粒，而超過1150 0C晶粒明顯長大。因此對于要求韌性較高的模具，選用較低的淬火溫度（如1050℃），有些熱作模具要求紅硬性較高，可選用較高的淬火溫度（如1150℃），回火溫度選擇540～560℃，而且進行兩次回火為宜。考慮到該鋼制作的熱作模具的主要失效形式為早期脆斷，是熱疲勞裂紋過早發展而造成模具失效的，因此提高其使用壽命應從提高疲勞強度、沖擊韌性上著手，其次才是紅硬性，即盡可能降低淬火溫度，提高回火溫度，晶粒細小則韌性增加，有利于提高使用壽命。
以上就是東锜模具鋼給大家分享的熱作模具鋼的熱處理。熱作模具鋼常選用的材質為中碳低合金熱鍛模具鋼，如5CrMnMo、5CrNiMo等，希望對大家有所幫助，對模具鋼感興趣的朋友可以閱讀更多關于模具鋼的資訊《Dc53模具鋼是什么材料有哪些用途？看完你就明白了》。
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