工模具的熱處理是比較復雜的，要獲得理想的熱處理技術指標，應從以下幾個方面進行思考和探討，這對于獲得要求的硬度、內部組織技術等技術要求，預防熱處理后的變形和開裂有重要的指導作用。

（1）選材
應根據工模具的工作條件和要求來選擇，由于缺乏對稱性、截面尺寸變化大，材料的種類多，熱處理工藝復雜特點，因此對材料的選擇原則為：一般對小型簡單的選用高碳鋼等制作，對形狀復雜，承受負荷較大的中、大型工模具應采用高合金鋼、合金工具鋼或高速工具鋼制造。

（2）選擇合理的熱處理工藝方法
通常的預備熱處理即退火和調質處理等，最終熱處理為整體淬火+回火。另外，為了提高工模具的使用壽命、尤其是提高熱作模具的表面硬度、耐磨性、抗氧化性、咬合性等，需要對部分工模具進行化學熱處理。工模具的硬度較高，對復雜和大型的零件而言，其外形復雜、結構上不易進行校直，因此要將熱處理的重點放在預防措施的制訂和具體實施上。

①工模具鋼的金相組織合格
在預備熱處理中要點是要預防零件的變形和開裂，在日常質量檢驗中只對硬度的高低、切削加工的難易程度等考慮較多，而對內部組織的檢驗較少。而金相組織對預防零件的淬火變形和開裂有重要的影響。如果出現球化組織不良，表現形式為：顯微組織以片狀珠光體為主、粗片狀珠光體以及塊狀碳化物、形成網狀碳化物等，出現上述特征則在淬火加熱時，形成奧氏體合金化不均勻，淬火后硬度不均和變形大等。因此要嚴格控制加熱溫度和保溫時間，合理裝爐，使爐內的溫度均勻一致。另外如果原材料存在帶狀碳化物和原始網狀碳化物，則多是某些鋼材在軋制階段即形成帶狀碳化物和網狀碳化物，鍛造比小，碳化物未被打碎，出現該類缺陷，僅采用球化退火是難以消除的，碳工鋼和合工鋼采用“淬火擊網”工藝是可行的。

②零件的設計和機械加工應合理
熱處理工藝性不好往往不同設計與工藝、冷熱加工相脫節有關，因此在設計過程中要充分考慮到這類問題。a.合理選用材料是十分重要的，對于截面較大、形狀復雜、變形要求嚴格要求的工模具選用合金工具鋼，而采用碳工鋼在水淬油冷容易產生變形或開裂。b.零件的結構設計應充分考慮到工藝性，www.syfukang.com既要滿足設計和使用要求，又要滿足工藝要求，因此應避免出現尖角或薄壁、表面應盡量做到對稱和均勻分布、形狀復雜可采用拼塊結構以減少變形、大型工模具采用結合焊接結構等。c.增加工藝孔，其原則是在零件的某一平面上應厚度均勻，使淬火冷卻速度盡量均衡。d.冷熱工序要相互配合,對十分復雜的工模具的半精車后進行消除應力退火,對精度較高的孔以及其他磨削部位,應留有合適的加工余量,在機械加工過程中,要防止過量的切削或磨削,以防應力的產生。

（3）進行正確的熱處理操作
①認真作好淬火前的準備工作，注意采取一些保護措施：a.對于無硬度要求的孔用石棉或耐火土堵塞；b.對厚薄不均、強度又太小的部位，用墊塊或鐵皮捆綁在上面；c.對于長軸零件應捆綁吊掛，并考慮在高溫下自重變形以及淬火方式，其原則是以不淬火的最大平面為最好。

②進行正確的加熱是十分重要的：a.鹽浴中要嚴格進行脫氧和撈渣；b.淬火加熱溫度不能過高或保溫時間過長，以免出現過熱或淬火裂紋的產生；c.對只要求表面有高硬度、心部一般硬度的才能進行快速加熱；d.一般情況下采用規定溫度的下限進行加熱。

③合理選擇冷卻介質，規范進行冷卻的操作。一般工模具鋼的淬火冷卻介質方法見表1，在實際的熱處理過程中，應嚴格控制冷卻的溫度和時間，這對確保工模具的力學性能和防止其變形和開裂有重要的作用。

表1  常用工模具鋼選用的淬火冷卻介質和冷卻方法

④合理確定淬火方式和在冷卻劑中的移動或運動方向。應根據具體的零件的形狀、結構以及技術要求等合理選擇，如有可能應選擇局部加熱或局部冷卻的方法，避免工模具產生淬火變形或開裂。

⑤要充分考慮到幾個重要的注意事項，否則有可能造成工模具的熱處理缺陷的產生。油冷的零件不宜冷卻到室溫，對淬火后的工模具立即進行充分的回火，同時避開回火脆性區，零件的清洗在冷卻到室溫后進行，對需要重新充分加熱淬火或翻新工模具前，必須進行退火或正火處理。

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