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模具淬火工藝及冷卻五大方法
1.模具鋼單液淬火法
將模具鋼或零件加熱到奧氏體化后淬入水、油或其他冷卻介質(zhì)中，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間冷卻(冷卻到低于珠光體型轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域或馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)域)取出模具鋼空冷。由于模具鋼冷卻過(guò)程在單一冷卻介質(zhì)中完成的，稱單液淬火法。
2.模具鋼雙液淬火法
顧名思義，模具鋼淬火冷卻過(guò)程是在兩種冷卻介質(zhì)(最常用的是水和油)中配合完成的。使冷卻過(guò)程較為理想，既在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)域快速冷卻，在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)域緩慢冷卻。
具體做法是，將加熱到奧氏體化溫度的模具鋼或零件，先淬入高溫區(qū)快冷的第一種介質(zhì)中(通常是水或鹽水溶液)，以抑制過(guò)冷奧氏體的珠光體轉(zhuǎn)變，當(dāng)冷卻到100℃左右時(shí)，迅速取出轉(zhuǎn)入低溫區(qū)緩冷的第二種介質(zhì)中(通常為油)。由于馬氏體轉(zhuǎn)變?cè)谳^緩和的冷卻條件下進(jìn)行，可有效地緩解或防止變形和開裂，俗稱水淬油冷。
此法需要較高的操作技巧，有時(shí)可理解為三種介質(zhì)，即先水，后油，最終是空氣。
3.模具鋼噴射淬火法
大型復(fù)雜特別是厚薄差大的工件和模具鋼，為使冷卻均勻，避免過(guò)大的淬火應(yīng)力，控制好冷卻過(guò)程不同階段、不同部位的冷速的方法。該方法有噴液(水或水溶液)、噴霧(壓縮空氣和水經(jīng)霧化噴射到零件不同部位)、氣淬等多種方式，其優(yōu)點(diǎn)是：可控制不同介質(zhì)或不同流量、壓力來(lái)控制和調(diào)節(jié)各溫度區(qū)域的冷速;或改變不同噴嘴數(shù)量和位置;可使冷卻均勻。目前，在模具熱處理中最流行的是真空高壓氣淬。
4.模具鋼分級(jí)淬火法
將加熱到奧氏體化溫度的模具鋼或工件，淬入溫度在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度附近的冷卻介質(zhì)(常用的為鹽浴)中，停留一段時(shí)間，使工件表面和中心溫度逐漸趨于一致后取出空冷，以較低的冷卻速度完成馬氏體轉(zhuǎn)變。此法能顯著減少變形，并且提高模具鋼的韌度，是模具零件常用的淬火方法之一。
模具鋼分級(jí)淬火的溫度選擇有兩種。一種是取被處理工件鋼種的馬氏轉(zhuǎn)變開始溫度(Ms點(diǎn))以上10~30℃;另一種是選取Ms點(diǎn)以下80~100℃。分級(jí)的停留時(shí)間也要掌握好，過(guò)短，則溫度不夠均勻，未能達(dá)到分級(jí)淬火的目的;過(guò)長(zhǎng)，則可能發(fā)生非馬氏體相變而降低硬度。
5.模具鋼等溫淬火法
將加熱到奧氏體化溫度的模具鋼工件，淬入溫度稍高于被淬火鋼鋼種Ms點(diǎn)的熱浴中等溫停留，完成相變，以獲得下貝氏體組織或下貝氏體和馬氏體混合組織。此法目的有緩解變形和開裂、淬火應(yīng)力小等優(yōu)點(diǎn)，具有與回火馬氏體相近的強(qiáng)度和韌度。
避免模具鋼使用過(guò)程中出現(xiàn)變形、開裂的現(xiàn)象，對(duì)于模具鋼淬火工藝后的冷卻，也是必須的，這樣會(huì)使模具鋼不易變形。
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