3Cr2W8V钢制电力钢脚模高温淬火

电力钢脚模使用3Cr2W8V钢制造，硬度要求为48～52HRC。模具毛坯热处理后，再经电火花或线切割加工成形。热处理工艺如下：

1）550℃、850℃两次预热。

2）1180～1200℃高温加热淬油，油冷至200℃左右出炉，空冷几分钟后立即回火。

3）580℃×2h+560℃×2h两次回火。第二次回火冷到室温后清洗干净，补充240℃×2h去应力回火，这时消除线切割裂纹有益。

经上述工艺处理后，硬度为50～51HRC，可精钢脚9000件以上，比常规处理寿命提高3倍多。

经电火花或线切割加工后的3Cr2W8V模具，再施以200℃×4h低温油回火，即可清除应力，又可以延长模具寿命。

3Cr2W8V钢制镜合金压铸模盐浴淬火工艺

由于锌合金压铸模工作时模腔温度一般不超过400℃，所以淬火加热温度不宜太高。具体操作规范如下：

（1）预热  600℃、850℃两次盐浴预热。

（2）淬火回火  1050～1100℃加热，淬油，油冷至200℃左右出油空冷，淬火后硬度为51～54HRC；580℃×2h×3次回火，回火后硬度为44～48HRC。

（3）新模具定期去应力回火  新模压铸3000件以上去一次应力，压铸10000件以上再去一次应力，压铸到30000～40000件最后去一次应力。当压铸到5万件后模具仍较稳定，应将去应力回火温度提高到560℃，保持5h，随炉冷至100℃以下出炉空冷。也可以用振动时效法去应力，将模具接上振动馈入器后，振动处理40～50min，可将模具内应力完全清除。

3Cr2W8V钢制1600kN摩擦压力机热锻模高温淬火高温回火

热锻模采用盐浴加热，热处理工艺参数如下：

（1）预热  600℃×1min/mm+850℃×30s/mm两次预热。

（2）淬火  1150℃×15s/mm加热，淬60～80℃热油，油冷至200℃左右在出油空冷。淬火后硬度为51～55HRC。

（3）回火660～680℃×2h×3次回火，回火出炉油冷。回火后硬度为39～41HRC。最后补充220℃×3h去应力回火。

经上述工艺处理的热锻模寿命达6972件，是常规处理模具的2倍。

3Cr2W8V钢制大型多芯头模具箱式炉加热淬火

大型多芯头模具是125000kN水压机大截面多孔薄壁铝合金型材的重要模具，外形尺寸为φ688mm×146mm。热处理工艺如下：

（1）球化退火  将模具装入φ780mm×230mm无盖桶内，为防止氧化脱碳，需加铸铁屑等填料，最后用水玻璃耐火泥密封；650℃×3h预热，随炉升温850℃×6h，停电降温740℃×8h，炉冷至500℃出炉空冷。

（2）淬火处理  淬火前对模具表面刷涂石墨油，模底放一层约5mm厚的石棉板，模子型腔用石棉板、铸铁屑保护。用Q235A钢板焊成仿形套罩对芯头加以保护。采用阶梯式加热，即在400℃装箱入炉，并保温1.5h，然后以60℃/h速度加热到600～650℃×3～3.5h，最后升温到1070～1080℃，保温时间按0.9～1.0h/100mm计算。模具出炉淬火时，首先要去掉石棉板和铸铁屑保护层（芯头保护套除外），预冷到920～950℃，立即淬入L-AN32全损耗系统用油中，采用油冷15min—空冷50s—油冷20 min—空冷60s—油冷20min的间隙冷却方式，减少截面上的温差，使冷却均匀，降低淬火应力，确保淬火质量。

（3）回火处理  模具淬火后应立即进行回火。320℃装炉，并在此温度保温2～3h，然后以60℃/h加热速度升温，620～670℃×2h×4次回火，回火加热以后，以50℃/h速度冷却到400℃出炉空冷。回火后硬度为40～44HRC。

按上述工艺处理的大型多芯头模具，可挤压铝型材300多根，而常规处理模具仅挤压80多根，寿命提高近4倍。

3CR2W8V钢制铝型材热挤压模中温回火工艺

3CR2W8V钢制铝型材热挤压模失效形式主要有开裂、磨损和变形三种。开裂中平模角裂最为严重，有的占平模失效比例的70%以上。解决平模角裂的措施，一般是在挤压时加导流模，以减轻设计应力，防止模具早期角裂，但因它的形状不能适用于所有模具，只有当挤压力尚有剩余的情况下才是有效的。此外，采用导流模将增加模具的费用。采用高温淬火和中温回火工艺，可提高模具的断裂韧度，使模具的寿命提高1～3倍。热处理工艺简介如下：

（1）调质  1060℃加热淬油，730～740℃高温回火。

（2）淬火  1095～1105℃×12～15s/mm，预冷至830～850℃淬油；油冷至250℃左右，立即入390～400℃硝盐中等温1.5～2h。

（3）回火  480～500℃×2.5h×2次回火。

（4）中间去应力回火  当挤压到3000～4000件时，卸下模具施以200℃×8～10h去应力回火。

按上述工艺处理后，可挤压1000余件，而常规处理才挤压300件。

铝型材热挤压的工作温度为400～500℃，模具在使用过程中软化倾向小。采用500℃以下温度回火，不必担心模具热强性和耐磨性的降低；同时，由于模具的温升不会超过500℃，服役过程中残留奥氏体基本稳定，可以使断裂韧度长时间保持不变。

此外，在中温回火的前提下，适当提高淬火温度，除了增加材料的断裂韧度以外，还可以使冲击韧度保持较高水平。试验证明，采用1150～1250℃加热淬火+中温回火，是热挤压模强韧化有力措施，可以改善组织，有效地减轻或防止模具开裂。某铝型材加工厂用上述处理工艺，模具的使用寿命比较稳定，较常规处理提高1～3倍。

3CR2W8V钢制热作模具高温淬火中温回火

   
          不少人认为，在同样的硬度前提下，1150℃淬火获得的强度最高，高于1150℃淬火强度反而下降。淬火后的硬度一般随淬火温度的升高而升高，但当淬火温度高于1150℃时，淬火后的硬度不再升高，反而会引起一系列的其他问题，比如晶粒粗大、应力增加，故认为淬火温度高于1150℃有害无益。这种看法有些片面。下面列举几个3CR2W8V钢热作模具高温淬火中温回火的应用实例。

重庆某厂100mm×100mm×300mm压型模，采用1250℃淬火，400℃回火，基本消除模具早期断裂的现象，寿命提高1倍左右。

四川某汽车厂钢板弹簧热卷耳3CR2W8V钢模具，采用1250℃淬火+深冷处理后400℃回火，热疲劳性能大大提高，使模具寿命从原来的2000件提高到2900件。该厂将高温淬火推广到3CR2W8V钢制截面弹簧热挤压模上，1250℃淬火，400℃回火，使用寿命从原来不到1万次提高到1.28万次。

海南某轴承厂3CR2W8V钢热锻模采用1250℃淬火，400℃回火，模具寿命从10万次提高到13.5万次。

还有许多3CR2W8V钢模具高温淬火中温回火的应用实例。

高温淬火使碳化物充分溶解，合金元素的作用得到进一步发挥，使材料的强度和热稳定性提高；600℃以上高温回火，沿晶界板出的M3C型链状碳化物导致高温回火脆性，而中温回火可以避免高温回火脆性的产生。