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Cr12MoV鋼制的冷作模具熱處理淬火加熱時間的確定

Cr12MoV鋼制的冷作模具熱處理淬火加熱時間的確定

Cr12MoV鋼屬于高碳高鉻萊氏體鋼,退火狀態下內部含有大量的M7C3合金碳化物,它們在淬火加熱過程中也無法全部溶解于奧氏體中,影響碳化物溶解的因素有淬火加熱溫度和保溫時間,在淬火溫度一定的前提下,采用合理的加熱或保溫時間,可以獲得要求的充分奧氏體化效果,滿足冷作模具的耐磨、一定的沖擊韌性、較高的硬度和尺寸穩定性等技術要求,避免非正常早期失效,以延長模具的使用壽命。

Cr12MoV鋼的淬火溫度范圍在980~1050℃,確定在此溫度下的加熱時間的依據為,隨著過剩碳化物的逐漸溶解,使基體的含碳量到0.5%左右,確保淬火后獲得最高的硬度和強韌化效果。一般而言,考慮到Cr12MoV鋼內的碳化物較多,因此其加熱過程中的溶解程度比較慢,因此其淬火加熱時間除了正常的保溫時間外,還應該包括必要的內部透燒的時間,即合適的淬火加熱時間是透燒時間與保溫時間之和。不同淬火溫度下保溫時間的選擇有一定的規律性,表1列出了其對應性,保溫的過程是碳化物逐漸溶解的過程,也是獲得要求的力學性能指標的關鍵影響因素,因此可以采用50~65s/mm計算保溫時間后,進行必要的校正,確保加熱后奧氏體的均勻化。

表1   Cr12MoV鋼冷作模具的淬火加熱溫度與保溫時間
淬火加熱溫度/℃ 980 990 1000 1010 1020 1030 1050
保溫時間/min 50 33 21 14 9 6 3

關于透燒時間則主要決定于模具的形狀尺寸、設備的加熱功率、加熱速度的快慢以及是否進行了必要的預熱等,必要時進行碳化物溶解性和晶粒度的檢查,其基本原則為碳化物應得到比較充分的溶解,淬火后馬氏體的含碳量適中,硬度和強度得到提高等。事實表明,目前國內在大型冷作模具的加熱溫度和加熱時間的選擇上并不合理,首當其沖的為加熱時間普通短,這同熱處理工藝人員片面考慮其加熱時間長容易造成晶粒粗大,降低其沖擊韌性等錯誤的觀念有知,結果則是造成了強度的不足、耐磨性的降低,出現了早期的磨損和變形等,因此應引起熱處理操作者的高度重視。

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