模具钢的回火

发布时间：2011-04-13 10:16:58 浏览量：801 【字体：大中小】

淬火不能最终热处理，为了消除淬火钢的残余内应力，得到不同强度、硬度和韧性配合的性能，需要配以不同温度的回火。钢淬火后再经回火，是为了使工件获得良好的使用性能，以充发挥材料的潜力。淬火和回火是不可分割的、紧密衔接在一起的两种热处理工艺。回火温度的选取完全依据工模具零件要求的力学性能而定。如：冷作模具通过淬火加低温回火可以提高硬度和耐磨性；弹簧钢通过淬火加中温回火可以显著提高弹性极限。

回火效果不仅取决于回火温度，还与回火时间有关，而回火温度要比回火时间的影响大很多。回火温度必须在A₁以下，一般回火温度愈高，硬度和强度愈低，而塑性、韧性愈大。高合金钢（如Cr12、Cr12MoV、3Cr2W8V、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2），当回火温度为500～600℃时，出现二次硬化，使硬度明显上升，回火时要进行缓冷（空冷），若快冷易产生回火裂纹，回火一般应在淬火后60min内尽快进行，必须保证足够的回火时间，5CrMnMo、5CrNiMo热锻模淬火时，油冷至150～200℃就应马上回火，如果冷却到较低温度或长时间停留不回火，模具会在应力集中处产生裂纹；回火必须避开回火脆性区。

（1）低温回火。低温回火（150～250℃），组织是回火马氏体，其目的是在尽可能保留高硬度的条件下，消除或除低淬火应力，恢复一定的韧性而不致过脆，和淬火马氏体相比，回火马氏体既保持了钢的高硬度、高强度和良好耐磨性，又适当提高了韧性。工模具钢的回火时间由工件大小而定，一般不少于1h，硬度为58～64HRC，主要用于高碳钢，合金工具钢制造的刃具、量具、模具及滚动轴承，渗碳、碳氮共渗和表面淬火件等。

（2）中温回火。中温回火（350～500℃），组织为回火托氏体，对于一般碳钢和低合金钢，中温回火相当于回火的第三阶段，此时碳化物开始聚集，基体开始回复，淬火应力基本消失。硬度为35～50HRC，使淬火钢既有一定的强度和弹性，又有足够的韧性和塑性，主要用于弹性件及受冲击的模具零件采用。

（3）高温回火。高温回火一般为500～650℃之间或更高些，组织为回火索氏体，硬度为200～330HBW，目的是调整钢的强韧性，使综合力学性能达到最佳的配合，广泛用于各种重要结构件。通常在工业上将钢件经淬火+高温回火的复合热处理工艺称为调质。经调质处理后，钢具有优良的综合力学性能。调质作为预先热处理时，改善工件的可加工性，也为后续工序的表面淬火，渗氮等作组织准备。因此，高温回火主要适用于中碳结构钢或低合金结构钢，用来制作汽车、拖拉机、机床等承受较大载荷的结构零件，如曲轴、连杆、螺栓、机械主轴及齿轮等重要的机器零件。此外，对某些高合金钢可获得二次硬化效果，提高硬度、耐磨性和尺寸稳定性，消除残留奥氏体。热作和塑料模具零件采用高温回火，目的是提高在模具工作温度下韧性和耐磨性。

（4）回火温度与保温时间的选择。采用强烈冷却的淬火介质（如盐水、碱水等）的模具，回火温度可取上限；分级淬火的模具，回火温度应取下限；淬火时，若模具出油温度高于Ms点，回火温度应取下限；装箱木炭保护淬火的模具，表面常有渗碳现象，使得模具具有较大的回火稳定性，回火温度应适当提高一些；井式电炉回火温度应比箱式电炉低一些，浴炉回火也应取下限。

通常规定保温时间要充分，最短不得少于1h，保温不足往往造成不良后果，有时需要两次或多次回火。尤其是快速回火、余热回火（自回火）、局部回火等要注意回火的充分性，单纯为缩短时间而损失质量，是不可取的。高速钢或高合金模具钢有二次硬化效应，必须反复回火2～4次。

回火后的冷却，一般均取空冷。含Mo的模具钢不必担心回火脆性发生。缓慢冷却效果更好，因为细微的二次碳化物在此过程中析出。

进一步详情请致电,以获得更多有关模具选材、模具热处理工艺及相关的应用信息。

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