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模具加工培训：浅谈模具钢材的热处理方式与加工工序安排
浅谈模具钢材的热处理方式与加工工序安排
浅谈模具钢材的热处理方式与加工工序安排，模具钢材常用的热处理（四把火）
我们把金属材料(可分为钢、铸铁和有色金属及合金等）加热到一定温度,在此温度保持一定时间,用合适的冷却介质冷却到室温,这一过程就叫热处理。
模具零件在机械加工、电火花加工、锻造、预处理、淬火硬化以及表面处理时产生的缺陷，都会对模具的耐磨性、抗咬合能力、抗断裂能力产生显著的影响。例如，模具表面粗糙度、残存的刀痕、电火花加工的显微裂纹、热处理时的表层增碳和脱碳等缺陷，都会给模具的承载能力和使用寿命带来影响。切削加工中，不当的磨削工艺如进给量过大、冷却不充足等，容易烧伤模具表面或产生磨削裂纹、降低模具疲劳强度和断裂抗力以及产生显微裂纹，导致模具变形、开裂和表面剥落。加工中的质量问题，尤其是加工表面的质量问题会显著影响模具的耐磨性、断裂力、疲劳强度及热疲劳抗力。
那我们为什么需要热处理呢？因为，为了得到更好的材料特性，改变材料的内部组织（金相组织）和结构，以获得我们所需要的性能（分物理性能和化学性能）。接下来，通过图片我们一起来全面的了解一下，各种热处理的工艺与作用吧。
预先热处理、粗加工后的消除应力退火、淬火与回火、磨削后或电加工后消除应力退火等都是属于模具的热处理方式，模具的热处理质量同样对模具的性能以及使用寿命有着极大的影响，大量的事实证明模具的热处理工艺差能够直接导致模具工件零件的淬火变形与开裂以及使用过程中的早期断裂。
我们把金属材料(可分为钢、铸铁和有色金属及合金等）加热到一定温度,在此温度保持一定时间,用合适的冷却介质冷却到室温,这一过程就叫热处理。
那我们为什么需要热处理呢？因为，为了得到更好的材料特性，改变材料的内部组织（金相组织）和结构，以获得我们所需要的性能（分物理性能和化学性能）。接下来，通过图片我们一起来全面的了解一下，各种热处理的工艺与作用吧：
(1)一般冷作模具钢工作零件的热处理工序安排:筹造——退火——机械加工成型——淬火与回火—工修整。
(2)冷作模具钢采用成型磨削及电加工工艺:锻造——退火——机械粗加工——淬火或回火——精加工(磨削、电加工)。
(3)冷作模具钢复杂冲模的加工:锻造——退火——机械粗加工——高温回火或调质——机械加工成型——淬火与回火——磨削与电工加工成型。
大多数冷作模具钢使用状态为淬火与回火,模具硬度通常为60hrc,为了进一步提高模具表面硬度、耐磨性和使用寿命,常进行表面强化处理,如渗碳、渗氮、渗硼氮碳共渗、td法渗钒铌、化学气相村积(cvd)等作为最终热处理。
下文我们就说一下模具钢材的热处理工艺流程控制，内容枯燥，可以粗略了解即可！
经过表面处理过的钢材
（1）、退火
将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却，称为退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，又为后续工序作好准备，故退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。
（2）、钢的正火
正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体，对于亚共析钢正火可细化晶格，提高综合力学性能，对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。
主要为胶位零件
（3）、钢的淬火
淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。
（4）、钢的回火
将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。
◆调质处理：淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650℃之间进行回火。调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。
◆时效处理：为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度150-250℃）精加工前，把工件重新加热到100-150℃，保持5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。
（5）、钢的表面热处理
◆表面淬火：是将钢件的表面通过快速加热到临界温度以上，但热量还未来得及传到心部之前迅速冷却，这样就可以把表面层被淬火在马氏体组织，而心部没有发生相变，这就实现了表面淬硬而心部不变的目的。适用于中碳钢。
◆化学热处理：是指将化学元素的原子，借助高温时原子扩散的能力，把它渗入到工件的表面层去，来改变工件表面层的化学成分和结构，从而达到使钢的表面层具有特定要求的组织和性能的一种热处理工艺。按照渗入元素的种类不同，化学热处理可分为渗碳、渗氮、氰化和渗金属法等四种。
◆渗碳：渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
◆渗氮：又称氮化，是指向钢的表面层渗入氮原子的过程。其目的是提高表面层的硬度与耐磨性以及提高疲劳强度、抗腐蚀性等。目前生产中多采用气体渗氮法。
◆氰化：又称碳氮共渗，是指在钢中同时渗入碳原子与氮原子的过程。它使钢表面具有渗碳与渗氮的特性。
◆渗金属：是指以金属原子渗入钢的表面层的过程。它是使钢的表面层合金化，以使工件表面具有某些合金钢、特殊钢的特性，如耐热、耐磨、抗氧化、耐腐蚀等。生产中常用的有渗铝、渗铬、渗硼、渗硅
