铸造热锻模具钢的热处理工艺
热锻模具的失效很大程度上是由热处理工艺不当造成的，主要失效形式是断裂，从载荷情况、断裂位置、使用寿命及断口形貌分析可知多为疲劳或多冲疲劳破坏。热锻模具传统的制造方法是锻造后再进行机械加工。铸通过对铸造热锻模具钢的化学成分进行合理调配、材质的严格控制及热处理工艺优化，铸造热锻模具的使用寿命完全可以达到或超过锻造热锻模具，取得可观的经济效益。
1．预先热处理
铸造热锻模具与锻造热锻模具有所不同，铸件凝固时不可能达到完全平衡，有成分偏析存在。铸态组织还常存在气孔、疏松等缺陷，它们对硬度和强度的影响不敏感，但对冲击韧性的影响十分明显。铸造热锻模具应进行高温扩散退火或高温正火预先热处理，以此来使合金元素和形成的碳化物扩散均匀，减少成分偏析且消除铸造内应力。通常，可采用800~850℃预热，再加热至1200~1300℃，保温4~Sh然后随炉缓慢冷却到350℃右出炉空冷，作为预先热处理。为了细化粗大的晶粒，往往还需要进行一次正火处理。
2．最终热处理
1)当模具承受较高的冲击能量，而断裂前冲击次数较少时，材料的冲击疲劳抗力主要取决于望性和韧性。此类模具应进行高温淬火+高温回火，因为提高淬火温度，淬火组织由针状马氏体转变为以板条马氏体为主，采用高温回火，材料的塑性及韧性都有很大静提高。
2)当模具承受较低的冲击能量，而断裂前冲击次数较多时，材料的冲击疲劳抗力主要取决于材料的强度。此类模具应进行笔手温淬火+高温回火，通过等温淬火后获得下贝氏体或马氏体、下贝氏体、少量残余奥氏体复相组织代替普通淬火的片状马氏体。因而有较好的强韧性，再采用高温回火，能析出弥散细小碳化物分布于钢基体上，产生二次硬化效果，进一步提高了模具的强度和耐磨性。
由于铸造热锻模具一般较厚重，为防止热裂，应进行两次预热，预热温度分别为500~600℃和800~850℃，以降低工件内、外温差。采用较高的淬火温度，较短保温时间，使奥氏体晶粒细小不粗大，可采用1050~1100℃卒火，及时回火6~ 8h淬火介质宜选用一定浓度的钙盐液，该介质冷却速度曲线很好，在高温区有足够的冷速，保证足够的淬硬深度，在低温区冷速小，防止开裂。并且应在th内及时回火，进一步减小开裂的可能性。回火后采用油冷或强风吹冷，可有效缓解第二类回火脆性，增加模具的冲击韧性。
3．其它热处理
近几年，使用铸件表面合金化工艺来提高铸造热锻模具耐磨性，其工艺简单，成本低。用铸造方法实现表面合金化有两种基本途径：一种是机械吸附法，即采用负压或磁力等合金粉末吸附在铸型的特定部位，再浇人母材金属而形成表面合金化复合材料。另一种方法是合金膏剂涂敷法，即用有机或无机粘结剂将合金粉末调成糊状，涂敷于铸型表面，浇铸后在铸件表面形成合金层。
要提高模具的疲劳抗力，还可采用各种表面强化处理方法，如气体氮碳共渗、离子渗碳、渗硼、气相沉积TiN等超硬膜。铸造热锻模具代替锻造热锻模具，能够简化制造工序、缩短制造周期、提高材料利用率、降低制造成本，模具可以反复再生回用，很有发展前景。
更多信息
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资料来源：无锡市瀚超特殊钢有限公司合金模具钢营业部
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1．预先热处理
铸造热锻模具与锻造热锻模具有所不同，铸件凝固时不可能达到完全平衡，有成分偏析存在。铸态组织还常存在气孔、疏松等缺陷，它们对硬度和强度的影响不敏感，但对冲击韧性的影响十分明显。铸造热锻模具应进行高温扩散退火或高温正火预先热处理，以此来使合金元素和形成的碳化物扩散均匀，减少成分偏析且消除铸造内应力。通常，可采用800~850℃预热，再加热至1200~1300℃，保温4~Sh然后随炉缓慢冷却到350℃右出炉空冷，作为预先热处理。为了细化粗大的晶粒，往往还需要进行一次正火处理。
2．最终热处理
1)当模具承受较高的冲击能量，而断裂前冲击次数较少时，材料的冲击疲劳抗力主要取决于望性和韧性。此类模具应进行高温淬火+高温回火，因为提高淬火温度，淬火组织由针状马氏体转变为以板条马氏体为主，采用高温回火，材料的塑性及韧性都有很大静提高。
2)当模具承受较低的冲击能量，而断裂前冲击次数较多时，材料的冲击疲劳抗力主要取决于材料的强度。此类模具应进行笔手温淬火+高温回火，通过等温淬火后获得下贝氏体或马氏体、下贝氏体、少量残余奥氏体复相组织代替普通淬火的片状马氏体。因而有较好的强韧性，再采用高温回火，能析出弥散细小碳化物分布于钢基体上，产生二次硬化效果，进一步提高了模具的强度和耐磨性。
由于铸造热锻模具一般较厚重，为防止热裂，应进行两次预热，预热温度分别为500~600℃和800~850℃，以降低工件内、外温差。采用较高的淬火温度，较短保温时间，使奥氏体晶粒细小不粗大，可采用1050~1100℃卒火，及时回火6~ 8h淬火介质宜选用一定浓度的钙盐液，该介质冷却速度曲线很好，在高温区有足够的冷速，保证足够的淬硬深度，在低温区冷速小，防止开裂。并且应在th内及时回火，进一步减小开裂的可能性。回火后采用油冷或强风吹冷，可有效缓解第二类回火脆性，增加模具的冲击韧性。
3．其它热处理
近几年，使用铸件表面合金化工艺来提高铸造热锻模具耐磨性，其工艺简单，成本低。用铸造方法实现表面合金化有两种基本途径：一种是机械吸附法，即采用负压或磁力等合金粉末吸附在铸型的特定部位，再浇人母材金属而形成表面合金化复合材料。另一种方法是合金膏剂涂敷法，即用有机或无机粘结剂将合金粉末调成糊状，涂敷于铸型表面，浇铸后在铸件表面形成合金层。
要提高模具的疲劳抗力，还可采用各种表面强化处理方法，如气体氮碳共渗、离子渗碳、渗硼、气相沉积TiN等超硬膜。铸造热锻模具代替锻造热锻模具，能够简化制造工序、缩短制造周期、提高材料利用率、降低制造成本，模具可以反复再生回用，很有发展前景。
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