预硬型塑料模具钢热处理

weigang8864

预硬型塑料模具钢的制造工艺线：对于直接使用购进的模块加工的模具，因钢材在供货状态已经进行了预硬化处理，模具可在加工成型后直接抛光、装配；或者在加工成型后，增加一道去应力退火，在进行抛光、装配。对于要该锻成坯料后再加工成型的，其工艺路线为下料→ 改锻→ 球化退火→ 刨铣加工→ 预硬化处理（32—42HRC）→机械粗加工 →去应力退火→ 机械精加工→抛光→装配。

预硬处理通常是采用淬火后高温回火（调质处理），固淬透性是预硬钢的一个重要工艺指标，淬透性的高低将直接影响模具的最终力学性能，在制定淬火工艺时必须了解。在确定淬火温度时，可参考各种钢的临界点，某些预硬钢的临界点列于表1-1中。预硬钢的高温回火（大于450℃）后的硬度，在毛坯大小一定的条件下，取决于钢的回火稳定性，这与钢的合金元素有关，可通过不同温度下的回火试验，测定钢的硬度与回火温度关系曲线作为参考。高温回火后的冷却速度也要注意，对于某些预硬钢来讲，当其自高温回火温度缓慢冷却时，往往会产生回火脆化。会产生回火脆化的钢，不仅室温下的冲击韧性较正常的钢低，而且使钢的脆性转变温度大为提高。预硬钢在回火后，自高温回火温度快冷（油冷）可减小或消除脆性，但对于大的模块难以做到。已经知道，钢加入一定的Mo或者W可有效抑制回火脆性，故对于大模块的预硬钢选材是一定要注意。
SM3Cr2Mo是我国最早列标的预硬模钢，相当于P20，预期相似的有德国40CrMnMo7、日本HPM2、瑞典618。SM3Cr2Mo热处理工艺为850℃—880℃油淬，600℃—650℃回火（空冷），硬度28—33HRC。美国P20钢推荐工艺为820℃—870℃油淬，150℃—260℃回火，硬度48—50HRC。
德国DIN40CRMnMo7与P20（3Cr2Mo）的化学成分很接近，只是Mn和Cr的含量有所提高，而Mo的含量有所降低。该钢的淬火温度与P20也相近，为860℃—870℃。
表1-1
钢号        Ac/℃        Ac3/℃        Ms/℃
SM3Cr2Mo        770        825        335
3Cr2MnNiMo        715        770        
5CrNiMnMoVCa        695        735        220
8Cr2MnWMoVS        770        820（Accm）        
30CrMnSiNi2A        705        815        314
40Cr        770        805        328
42CrMo        730        800        310