热作模具的热处理工艺设计实例（3）

伯龙马

        如题
       热作模具的热处理工艺设计实例（3）
       3. 中型（1吨）锤锻模的淬火和回火工艺设计         
     （1）所用材料及技术要求  该1吨锤锻模选料为5CrMnMo钢。热处理后头部硬度为38～44HRC；燕尾部分为30～35HRC；型腔和燕尾不得有氧化脱碳和腐蚀迹象，模具整体不得有肉眼可见的任何形式的裂纹。上、下模合模后模面应接触80%以上；燕尾平面挠度不大于0.2mm。
     （2）热处理工艺性分析  该模具模块为320mm×420mm×515mm，由原5吨锻摸改制而成，经过改锻和退火、加工成型等工序后进行淬火和回火。由于5CrMnMo钢改锻过程易产生白点缺陷，因此，退火时应采取预防措施。另外，5CrMnMo钢的热处理工艺性稍差（如较强的过热敏感性、回火脆性等），且韧性不如5CrNiMo钢。所以淬火和回火工艺和操作应严加控制。
      (3）热处理工艺设计
      1) 预防白点退火:锻件的终锻温度为820～870℃，锻后立即放入650～670℃的箱式炉电炉中保温9.5h（按锻件最小边长3h/100mm计算）后，以30～50℃/h的速度冷却到400℃，再以20～40℃/h速度冷却到250～300℃出炉空冷。
2) 淬火加热：在75KW箱式电炉中进行加热。装炉温度为900～920℃，经1.5～2h炉温回升到850～860℃，保温约8h（按1.5～1.8min/mm计算，以模体内外透烧为准）。
      3) 淬火冷却：模具出炉后在空气中预冷到780～800℃（大约4～5min，模具表面呈樱红色）立即整体转入油中冷却，通过模具上下、左右移动使油不断搅动。冷却4.5～5min时提出燕尾（油面在燕尾以下50～100mm处）靠模体热量传导进行自回火（此时，模体不断缓慢转动，使周围的油不致着火燃烧）。模体在油中继续冷却30～32min后约达到200～250℃（模具出油时，表面残油只冒较浓的青烟而不着火为准）提出并及时转入300℃的炉中等温保持3h（实质是复合等温淬火，组织为马氏体+贝氏体+残留奥氏体）。
     4) 回火工艺: 模具不出炉，将等温炉炉温升高到预定回火温度480～500℃，保温4h后，在油冷到150℃左右空冷（利用150℃余热消除回火油冷过程产生的热应力）。
     (4）处理结果  硬度和变形度均符合技术要求；使用寿命一般锻打4000件以上，最高达8000件。

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