德国1.3207高速工具钢在模具制造应用中的热处理要点
德国1.3207高速工具钢在模具制造应用中的热处理要点包括淬火、回火、防止脱碳和氧化等方面,以下是详细介绍:
### 淬火要点
- **淬火温度的选择**
- 1.3207高速工具钢的淬火温度一般在1180 - 1240℃之间。合适的淬火温度能够使钢中的合金元素充分溶解,形成均匀的奥氏体组织,为后续获得良好的硬度和性能奠定基础。如果淬火温度过低,合金元素不能充分溶解,会导致模具硬度不足;而淬火温度过高,则可能引起晶粒粗大,降低模具的韧性和强度。例如,对于一些形状复杂、尺寸较大的模具,淬火温度可适当取较低值,如1180 - 1200℃,以减少热应力和变形。
- **淬火速度的控制**
- 淬火速度对模具的变形和开裂倾向有重要影响。由于1.3207高速工具钢的导热性较差,淬火速度不宜过快。一般采用油冷淬火,油冷的冷却速度相对适中,能够在保证获得较高硬度的同时,减少淬火应力的产生。例如,在淬火过程中,要注意控制油的温度和流动性,确保模具各部位冷却均匀,避免因局部冷却过快而产生变形或开裂。
- **淬火时间的确定**
- 淬火时间应根据模具的尺寸、形状和装炉量等因素来确定。一般来说,模具尺寸越大、装炉量越多,淬火时间就越长。淬火时间过长会导致模具表面脱碳和氧化加剧,同时也会增加淬火应力;淬火时间过短,则可能使模具内部组织转变不完全,影响模具的性能。例如,对于小型模具,淬火时间可能在几分钟到十几分钟之间;而对于大型模具,淬火时间可能需要几十分钟甚至更长。
### 回火要点
- **回火温度的设定**
- 回火是消除淬火应力、稳定组织和提高韧性的重要工序。1.3207高速工具钢的回火温度一般在550 - 570℃之间。在这个温度范围内,能够有效地消除淬火内应力,使模具的组织趋于稳定,同时提高模具的韧性和抗疲劳性能。例如,对于要求较高韧性的冷作模具,回火温度可适当取较高值,如560 - 570℃。
- **回火次数的选择**
- 为了充分消除淬火应力,通常需要进行多次回火。一般进行3 - 4次回火。多次回火可以使淬火应力逐步消除,组织更加稳定,性能更加均匀。每次回火后,模具的硬度和韧性都会得到一定程度的调整和改善。例如,第一次回火后,模具的内应力会得到初步消除,硬度可能会略有下降;经过多次回火后,模具的硬度和韧性能够达到较好的平衡。
- **回火时间的控制**
- 每次回火时间一般为1 - 2小时。回火时间过长,可能会导致模具的硬度下降过多;回火时间过短,则不能充分消除淬火应力。在回火过程中,要确保模具在回火炉内加热均匀,以保证回火效果的一致性。
### 防止脱碳和氧化要点
- **采用保护气氛热处理**
- 在热处理过程中,为了防止钢材表面脱碳和氧化,可以采用保护气氛热处理。例如,在淬火和回火过程中,向炉内通入氮气、氩气等惰性气体,或者采用可控气氛(如甲醇裂解气等),使模具在加热过程中与空气隔绝,从而避免脱碳和氧化现象的发生。
- **进行真空热处理**
- 真空热处理是一种更为有效的防止脱碳和氧化的方法。在真空环境下进行淬火和回火,模具表面不会与空气接触,能够有效避免脱碳和氧化。同时,真空热处理还可以减少模具表面的杂质吸附,提高模具的表面质量。例如,对于一些对表面质量要求较高的精密模具,采用真空热处理可以获得更好的效果。