模具鋼的退火

1. 鋼錠的退火

大多數(shù)的模具鋼的鋼錠除紅送鍛造或軋制外，一般均進行退火處理，一來 可以防止由于組織應(yīng)力和熱應(yīng)力產(chǎn)生裂紋，再者，對于那些易產(chǎn)生白點的鋼種， 可以預(yù)防白點的產(chǎn)生，另外，還可以通過退火處理改善鋼錠凝固時偏析和清除鋼 錠表面的缺陷。常用的模具鋼的鋼錠的退火方法有：去應(yīng)力退火、完全退火和不 完全退火、去氫退火、高溫擴散退火等。

擴散退火處理是近些年來比較實用的改善鋼錠顯微偏析的方法，擴散退火 的溫度通常在AC3 (Acm)以上150-360℃的范圍內(nèi)進行，溫度過高對萊氏體鋼 很容易過燒。一般合金鋼的擴散溫度在1200-1280℃，一般與鋼種有關(guān)系。另外，擴散需要較長的時間。

對于大多數(shù)的模具鋼錠，退火的目的是消除組織應(yīng)力和熱應(yīng)力，以防止鋼 錠在較長時間的放置或熱加工時產(chǎn)生裂紋，因此，只需要普通退火處理即可。很 多的模具鋼錠在澆注后經(jīng)緩冷，不能完全消除內(nèi)應(yīng)力，在存放的過程中容易發(fā)生 炸裂，尤其是高淬透性的鋼種和萊氏體鋼，例如4Cr5MoSiV1、Cr5Mo1V、 Cr12Mo1V1, Cr12等，鋼錠脫模后，均應(yīng)及時退火，否則易發(fā)生炸裂，尤其是 在寒冷地區(qū)的冬季。

2. 鋼材的退火

經(jīng)過鍛造或軋制的模具鋼材，一般都以退火狀態(tài)交貨，鋼材退火是為了獲 得良好的組織和狀態(tài)，以便模具零件的加工和熱處理，所以對模具鋼除對退火硬 度的要求外，對模具鋼退火后的珠光體球化級別、碳化物網(wǎng)狀、帶狀等均有較嚴 格的要求。對鋼材的退火溫度、冷卻速度和保溫時間都應(yīng)仔細研究。球化退火是 模具鋼材最常用的退火工藝方法，其工藝特點是通過控制加熱溫度、保溫時間和 冷卻速度等工藝參數(shù)，以使碳化物球狀化，得到球狀珠光體組織，降低硬度、提 高塑性和改善力學(xué)性能。球化退火后的組織一般由鐵素體基體和粒狀碳化物組 成，其性能是兩種機械混合物的迭加。鐵素體本身的硬度取決于合金元素的固溶 強化、晶界強化和位錯強化。而碳化物在基體上分布、數(shù)量、形態(tài)對性能產(chǎn)生重 要作用，隨著鋼中碳含量的升高，碳化物數(shù)量的增加，碳化物彌散分布都相應(yīng)提 高鋼的退火硬度。在冶金廠一般采用等溫退火或連續(xù)退火，從本質(zhì)上講，沒有 區(qū)別。但在等溫時，一定要注意等溫溫度。連續(xù)退火時一般冷卻速度不要超過 30℃/h。常用的模具鋼的退火工藝參數(shù)見第4、5、6章中的各鋼號的介紹。

模具鋼的無損檢測

模具鋼生產(chǎn)廠普遍對鋼材和鋼坯采用無損探傷在線檢測，對于模具鋼的鋼 坯和鋼材進行逐支探傷。一般對鋼坯和大型鋼材的表面缺陷，采用磁粉探傷；小 于φ30mm的小直徑鋼材的表面缺陷采用渦流法探傷，可以自動記錄缺陷和進行分 選，通過速度可達40m/min對于非磁性材料和不規(guī)則形狀的合金工模具鋼鋼材 (如模塊、軋輥等)，采用滲透著色法檢驗表面缺陷；對于內(nèi)部缺陷，則采用超 聲波探傷。在探傷前，鋼材都經(jīng)過清理，除盤條外，一般都采用自動噴丸設(shè)備去 除氧化鐵皮，對盤條則采用酸洗法。對于高合金模具鋼為了保證質(zhì)量，在無損探 傷以前，鋼坯都經(jīng)過砂輪機剝皮。一般鋼坯鋼材檢驗以后，采用高效修磨機進行 局部缺陷清除。

鋼材的深度加工

為了增加高附加值的模具鋼精料和制品的生產(chǎn)，以及滿足用戶的要求，模具鋼生產(chǎn)廠都應(yīng)有設(shè)備完善的的精料工廠或制品工廠。對于熱軋材要求兩端切齊 并進行倒角。各廠一般都配備高精度、髙效率的連續(xù)拉拔機，高效無心磨床、輥 光機、倒角機、精密矯直機等裝備，生產(chǎn)不同要求的模具鋼精料，甚至直接供應(yīng) 經(jīng)過粗加工熱處理后的模塊。

有的企業(yè)還專門成立了模具鋼制品公司，配備了各種機械加工中心、精密 數(shù)控機床、電加工機床、熱處理設(shè)備，大批量的生產(chǎn)供應(yīng)經(jīng)機加工和淬回火處理 的模具鋼模塊、標準模架和各種模具用標準件等髙附加值制品。

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