鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度（Ac3或ACl)以上某一溫度，充分保溫， 使奧氏體化后迅速冷卻，使鋼的金相組織轉變成固溶了第二相的固溶體的工藝過 程。對于模具鋼而言，主要是馬氏體或混有下貝氏體或殘留奧代體的混合組織； 特殊鋼類，可能是奧氏體，此時稱固溶處理�；鼗鹗谴饣鸬暮罄m(xù)工序，是將泮火 后的鋼加熱到ACl以下某一溫度（根據(jù)回火后要求的金相組織和性能而定），充 分保溫（使轉變完成）后冷卻的工藝過程。固溶處理后的鋼使第二相析出而強化， 此時稱時效。

淬火和回火,都包括兩個主要階段，即加熱和冷卻。由于加熱或冷卻的方 式方法和介質的不同，淬火工藝或回火工藝有許多種，如完全淬火、不完全淬火， 分級泮火、等溫淬火等；低溫回火，高溫回火，真空回火等。

熱處理一般分預先熱處理和最終熱處理兩大類。給予鋼或零件最終性能的 熱處理稱最終熱處理，如淬火回火等；為最終熱處理作組織或性能準備的稱預先 熱處理，如退火、正火等。但也不是絕對的，如淬火并高溫回火，即調質處理， 有時是預先熱處理，有時可作最終熱處理；預硬鋼的熱處理，在鋼廠是最終熱處 理，對制造廠而言又是預先熱處理。

為了滿足不同模具零件的不同性能要求，模具零件的最終熱處理工藝很多， 五花八門，千變萬化。但是預硬化型模具鋼作為鋼廠的產品供應市場，其熱處理 (泮火回火）工藝規(guī)范（特別是奧氏體化溫度和冷卻介質）必須符合國家標準或 行業(yè)標準的規(guī)定，不能隨意更改的（除非用戶訂貨協(xié)議規(guī)定另有特殊要求)。其 他工藝參數(shù)如加熱時間加熱介質等，可根據(jù)具體情況（鋼的特性、鋼材尺寸、加 熱爐的類型、生產批量等）而變化。因為只有這樣才能判別鋼材是不是符合標準 的合格品，所有生產單位的產品都必須統(tǒng)一于這個標準之下。

淬火和回火，是模具鋼或模具零件強化的最主要手段，亦即最終熱處理。 但是，由于歷史原因，模具鋼一般是以退火狀態(tài)交貨的，甚至少數(shù)鋼種允許不熱 處理（軋制狀態(tài)）交貨，所以鋼廠一般不作淬火回火處理。自從模具鋼精品化、 易切鋼、非調質鋼以及預化型模具鋼推廣應用以來，鋼廠也進行鋼的最終熱處理。

1.淬火

淬火加熱溫度。模具鋼主要是過共析鋼或共析鋼，加熱溫度Act、Acm之間， 取ACl+(30-50℃),大件取上限，細晶粒鋼有時取更高溫度。亞共析鋼取Ac3+ (30-50℃)。

加熱介質

通常有氣體（空氣或控制氣氛、真空等，宜采用對鋼有保護作 用的控制氣氛中加熱）和液體（主要是鹽浴，鹽浴的種類很多，應根據(jù)加熱溫度 高低及其他條件的不同而選取)。

加熱時間的確定

加熱階段包括升溫，均溫和保溫。由于具體加熱條件不 同，確定比較復雜，差別也較大，在不同加熱條件下加熱的經驗計算公式可參考。 主要考慮因素有：

1) 鋼的特性；

2) 加熱爐及加熱介質的特性；

3) 奧氏體化溫度的高低；

4) 升溫特點，預熱與否及預熱溫度及次數(shù)；

5) 裝爐方式及裝爐量。

冷卻

常用的冷卻介質有水及各種水溶液；油（各種冷卻能力及特性的油)； 熔鹽或空氣等。

對冷卻介質的基本要求是：

1) 在鋼的過冷奧氏體的不穩(wěn)定溫度范圍內具有足夠的冷卻能力；

2) 鋼在低溫相變溫度區(qū)域具有較低的冷卻速度，避免變形、開裂的發(fā)生;

3) 成分穩(wěn)定，在使用過程中不易變質或降低冷卻性能；

4) 介質在使用條件下有合適的粘度；

5) 不易燃、易爆，無毒；

6) 經濟、易得。

影響冷卻介質冷卻能力的外界因素有介質溫度、濃度、壓力、污染和攪拌 條件等。

常用的冷卻方式有：

1)單液淬火法

將鋼或零件加熱到奧氏體化后淬入水、油或其他冷卻介質 中，經過一定時間冷卻（冷卻到低于珠光體型轉變溫度區(qū)域或馬氏體轉變溫度區(qū) 域）取出空冷。由于冷卻過程在單一的冷卻介質中完成的，稱單液泮火法。

2)雙液淬火法

顧名思義，淬火冷卻過程是在兩種冷卻介質（最常用的是 水、油）中配合完成的。使冷卻過程較為理想，即在珠光體轉變區(qū)域快速冷卻， 在馬氏體轉變區(qū)域緩慢冷卻。具體做法是，將加熱到奧氏體化溫度的鋼或零件先 淬入高溫區(qū)快冷的第一種介質中（通常是水或鹽水溶液)，以抑制過冷奧氏體的 珠光體轉變，當冷卻到400℃左右時，迅速取出轉入低溫區(qū)緩冷的第二種介質中 (通常為油）。由于馬氏體轉變在較緩和的冷卻條件下進行，可有效地緩解或防 止變形和開裂，俗稱水淬油冷。此法需要較髙的操作技巧。有時可理解為三種介 質，即先水、后油、最終是空氣。

3)噴射淬火法

大型復雜特別是厚薄差大的工件，為使冷卻均勻避免過大 的淬火應力，控制好冷卻過程不同階段不同部位的冷速的方法。有噴液（水或水 溶液)、噴霧（壓縮空氣和水經霧化噴射到零件不同部位)、氣淬等多種方式，其 優(yōu)點是可控制不同介質或不同流量、壓力來控制和調節(jié)各溫度區(qū)域的冷速；或改 變不同噴嘴數(shù)量和位置可使冷卻均勻。目前在模具熱處理中最流行的真空高壓氣泮即是。

4)分級淬火法

將加熱到奧氏體化溫度的鋼或工件淬入溫度在馬氏體轉變 溫度附近的冷卻介質（常用的為鹽浴）中，停留一段時間，使工件表面和中心溫 度逐漸趨于一致后取出空冷，以較低的冷卻速度完成馬氏體轉變，此法能顯著減 少變形并且提高鋼的韌度，是模具零件常用的淬火方法之一。

分級淬火的溫度選擇有兩種。一種是取被處理工件鋼種的馬氏體轉變開始 溫度（％點）以上10〜30℃;另一種是選取Nis點以下80〜100℃。分級的停留 時間也要掌握好，過短則溫度不夠均勻，未能達到分級淬火的目的；過長則可能 發(fā)生非馬氏體相變而降低硬度。

5)等溫淬火法

將加熱到奧氏體化溫度的鋼工件淬入溫度稍高于被淬火鋼 鋼種％點的熱浴中等溫停留，完成相變以獲得下貝氏體組織或下貝氏體和馬氏 體混合組織。此法目的有緩解變形和開裂、淬火應力小的優(yōu)點。具有與回火馬氏 體相近的強度和韌度。

一般情況下，等溫淬火后可以免去回火。淬火方法還有許多種。

2.回火

回火是淬火后不可缺少的后續(xù)工序，不可忽視�；鼗饻囟鹊倪x取完全依據(jù) 模具零件要求的力學性能而定。以溫度高低不同分：

1) 低溫回火

一般為250℃以下。其目的是在盡可能保留高硬度條件下，

消除或降低淬火應力，恢復一定的鈿性而不致過脆，要求髙耐磨的冷作模具零件采用；

2) 中溫回火

一般為350〜500℃，使淬火鋼既有一定的強度和彈性，又有 足夠的鈿性和塑性，受沖擊的模具零件采用；

3) 高溫回火

一般為500〜650℃之間或更高些。目的是調整鋼的強籾性（即 綜合力學性能）使達到最佳的配合。也稱調質處理。作為預先熱處理時，也為后 續(xù)工序的表面泮火，滲氮等作組織準備，改善可加工性。此外，對某些高合金鋼 可獲得二次硬化效果，提高硬度、耐磨性和尺寸穩(wěn)定性，消除殘留奧氏體。熱作 和塑料模具零件采用，目的是提高在模具工作溫度下的籾度和耐磨性。

回火保溫時間，原則是保溫時間要充分，保溫不足往往造成不良后果，有 時需要兩次或多次回火，在保溫時間上寧長勿短。尤其是所謂的快速回火，單純 為縮短時間而損失質量，是不可取的。通常規(guī)定最短不得少于lh。像余熱回火 (自回火)、局部回火等是不得已而為之，不可取。高速鋼或高合金模具鋼有二 次硬化效應，必須反復回火2~4次。

回火后的冷卻。一般均取空冷。含Mo的模具鋼不必擔心回火脆性發(fā)生。緩 慢冷卻效果更好，因為細微的二次碳化物在此過程中析出。

鋼的淬火與回火工藝可參閱GB/T 16924—1997《鋼的淬火與回火處理》。

3.冷處理

冷處理亦稱冰冷處理、零下處理、深冷處理。是淬火冷卻到室溫后繼續(xù)冷 卻到鋼的馬氏體轉變開始點Ms以下某一溫度，一般為-60〜196℃，使在室溫 未完成轉變的奧氏體轉變成馬氏體。冷處理的目的，一是使模具零件具有精度保 持性（尺寸穩(wěn)定性)，防止在室溫因殘留奧氏體轉變而發(fā)生尺寸變化；二是促使 未轉變的奧體更多地轉變成馬氏體，進一步提高硬度，從而提高零件的耐磨性 和使用壽命。

冷處理工藝依據(jù)模具零件所采‘用的鋼種而定，一般取-60~-80℃己足夠， 過度地降溫也不能使奧氏體全部轉變，反而增加成本和開裂的可能性，特殊情況， 可冷卻到更低溫度，如-196℃左右。冷卻介質，常用的有在工業(yè)冰箱中或特制的 冷處理專用設備中空氣介質冷卻；也有在干冰（固體CO2)加入酒精的溶液中 冷卻（此法一般只能冷卻到-60℃左右）且不易控溫，能耗大；也有在液氮中 (-196℃左右）冷卻，此時為強調深冷，區(qū)別于一般的冷處理，亦稱深冷處理。 對于某些高鉻鋼的冷沖模零件，效果尤顯。

冷處理時鋼中殘留奧氏本向馬氏體轉變主要發(fā)生在冷卻過程中，中間停留 會使奧氏體穩(wěn)定化而影響馬氏體轉變的徹底完成。達到預定的冷處理溫度，視零 件尺寸大小和裝爐情況，估計內外均溫后即可，不需要特定延長保溫時間。冷處 理應在泮火后立即進行（即連續(xù)進行)，但為了節(jié)約能源消耗，一般先用冷水沖 洗，逐漸降溫后再放入冷處理設備中或介質中。降溫宜緩慢，冷速過快，易造成 開裂。冷處理完成后，取出工件在空氣中自然緩慢地升到室溫，然后再進行回火。 也有為防止開裂，淬火后先行低溫（小于200℃)回火再冷處理的工藝，但冷處 理效果就不太好了。

冷處理主要用于冷作模具的精密零件。

4. 火焰表面泮火

火焰加熱表面淬火在模具制造中獲得應用，如汽車車身覆蓋件大型拉延模； 大型塑料模；大型沖模等的工作零件刃口。此類零件利用火焰表面淬火有其獨特 的優(yōu)點且降低成本。我國目前多用手工方法泮火，缺點較多。若能改進而用機械化自動化程度 高的操作方法，則質量更能保證和進一步提高。

淬火后能獲得的最高硬度，決定于鋼的碳含量以及淬火溫度和冷卻條件等 因素�；鹧娲慊鹩绕湓谑止げ僮髑闆r下，是一種操作技巧很強的工藝，同時必須 具備合適的工具。冷作模具鋼如CrWMn、Cr12MoV.等均可進行火焰淬火而不導 致產生裂紋。表面硬度要達到800HV左右，淬火后空冷即可：球墨鑄鐵、合金 鑄鐵也可進行火焰淬火，淬火后最高硬度可達55-60HRC。

我國研制的7CrSiMnMoV鋼是優(yōu)秀的火焰淬火型冷作模具鋼。加熱時注意防止過熱，避免氧化和晶粒粗大化�；鹧娲慊鸸に囈�(guī)范，可參考熱處理工藝行業(yè)標準JB/T 9200—1999《鋼鐵件 火焰淬火回火處理》。

本文出自*港峰公司（葛利茲、名佳利）*，轉載請注明出處！ 2016-4-23