模具鋼真空熱處理工藝的方案
模具鋼材真空熱處理工藝
1）清洗采用真空脫脂方法是目前*先進和可靠的方法。
2）真空度是重要的工藝參數。在高溫高真空度下，鋼中的合金元素易蒸發，會影響模具零件表面質量和性能。
模具鋼加熱溫度和真空度要求關系如表3-1
表3-1 模具鋼加熱與真空度的關系
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加熱溫度/ºC
| ≦900 | 1000-1100 | 1100--1300 |
| 真空度Pa | ≥0.1 | 1.30--13.3 | 13.3--666.0 |
1 加熱與預熱溫度。真空熱處理的加熱溫度為1000--1100ºC時，應在800ºC左右進行一次預熱。加熱溫度高于1200ºC時，形狀簡單，小型的零件，在850ºC進行一次預熱：較大的或形狀復雜的零件，應進行兩次預熱。**次500-600ºC：**次850ºC左右。
2 保溫時間。由于真空加熱主要靠輻射，而低溫時輻射加熱較慢，故平均加熱速度比油對流的爐子慢，加熱時間相應要延長，一般認為真空加熱時間為鹽浴爐的6倍；空氣爐加熱時間的2倍。
設K為保溫時間系數，B為工件有效厚度，T為時間裕量，則保溫時間C可按下式C=KB+T.K和值見表3-2
表3-2真空淬火保溫時間計算參數 （模具鋼真空熱處理工藝的方案）
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材料
| 淬火保溫時間系數
K/(min/mm) | 時間裕量
T/min | 備注 |
| 非合金工具鋼 | 1.9 | 5-10 | 560預熱一次 |
| 低合金工具鋼 | 2.0 | 10-20 | 同上 |
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高合金工具鋼
| 0.48 | 20-40 | 560預熱一次800預熱一次 |
| 高速工具鋼 | 0.33 | 15-25 | 560預熱一次850預熱一次 |
3 冷卻。真空爐常用冷卻氣體為Н2，He,N2,Ar.如以H2的冷卻時間為1，則He,N2,Ar的冷卻時間分別為1.2，1.5， 1.75。空氣中氫氣含量大于55%時，就有爆炸危險。所以氫氣雖然冷卻快，但人們仍然很少采用。氫氣的價格為N2氣的10倍。國外*佳氣體選擇為60%-70%的He和30%-40%的N2。0.6MPa以上真空爐冷卻氣體可采用凈化裝置，再生利用，氣體可多次循環利用（一般可達50次），可降低熱處理成本。國內真空爐采用高純氮（99.99%）較多一般用液氮裝置。實踐證明：0.6MPa循環氣體，流速為60-80m/s時，其冷卻能力已達到或超過55ºC鹽浴冷卻或冷卻流態床。有較滿意的冷卻效果。常用模具鋼真空熱處理工藝見表3-3
表3-3常用模具鋼真空熱處理工藝
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鋼號
| 預熱 | 淬火 | 回火溫度/ºC | 硬度
HRC |
| 溫度/ºC | 真空度/Pa | 溫度/ºC | 真空度/Pa | 冷卻 |
| 9sicr | 500-600 | 0.1 | 850-870 | 0.1 | 油（40ºC以上） | 170-190 | 61-63 |
| crwmn | 500-600 | 0.1 | 820-840 | 0.1 | 油（40ºC以上） | 170-185 | 62-639 |
| 9Mn2v | 500-600 | 0.1 | 780-820 | 0.1 | 油 | 180-200 | 60-62 |
| 5CrNiMo | 500-600 | 0.1 | 840-860 | 0.1 | 油或高純N2氣 | 480-500 | 39-44 |
| Cr6wv | 一次500-550
二次800-850 | 0.1 | 970-1000 | 10-1 | 油或高純N2氣 | 160-200 | 60-62 |
| 3Cr2w8v | 一次480-520
二次800-850 | 0.1 | 1050-1100 | 10-1 | 油或高純N2氣 | 560-580
600-640 | 42-47
39-44 |
| 4Cr5w2siv | 一次480-520
二次800-650 | 0.1 | 1050-1100 | 10-1 | 油或高純N2氣 | 600-650 | 38-44 |
| 7Crsimosiv1 | 500-600 | 0.1 | 990-900 | 0.1 | 油或高純N2氣 | 450
200 | 52-44
60-62 |
| 4Cr5MoSiv1 | 一次500-550
二次800-820 | 0.1 | 1020-1050 | 10-1 | 油或高純N2氣 | 560-620 | 45-50 |
| Cr12 | 500-550 | 0.1 | 960-980 | 10-1 | 油或高純N2氣 | 180-240 | 60-64 |
| Cr12mov | 一次500-550
二次800-850 | 0.1 | 980-1050
1080-1120 | 10-1 | 油或高純N2氣 | 180-240
500-540 | 60-64
58-60 |
| W6Mo5Cr4v2 | 一次500-600
二次800-650 | 0.1 | 1100-1150
1150-1250 | 10 | 油或高純N2氣 | 200-300
540-600 | 58-62
62-66 |
| W18Cr4v | 一次500-600
二次800-650 | 0.1 | 1000-1100
1240-1300 | 10 | 油或高純N2氣 | 180-220
540-600 | 58-62
62-66 |
編 輯：日加金屬制品（上海）有限公司技術部
題 目：718H模具鋼的性能及加工方案
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