工具钢就如何进行热处理?

工具钢就如何进行热处理?

工具钢的热处理包括正火、球化退火和调质球化处理等。过共析成分的工具钢锻后空冷毛坯的组织一般为珠光体+碳化物。珠光体一般呈粗片状,碳化物呈网状或断续网状。T12A钢的锻后空冷组织,因停锻温度较高,晶粒粗大;又由于冷却速度较慢,促使白色的二次碳化物呈肥厚的网状大晶界析出,还有部分二次碳化物呈魏氏组织形态分布。这种不良的锻后组织,必须在球化退火之前用正火方法予以消除。T12钢的正火温度通常用810~840℃。对于严重的肥厚碳化物网,甚至要进行高、低温两次正火才能彻底消除。
       工具钢采用等温球化退火,加热温度760~780℃,保温2~4h,然后冷却(快冷或随炉冷)到680~700℃,等温4~6h,再炉冷到550℃左右出炉空冷。
       球化质量可按GB/T 1298-1986《碳素工具钢技术条件》中第一级图来评定。试样采用纵向或横向切面,侵蚀剂采用体积分数为4%的硝酸酒精溶液或苦味酸酒精溶液,后一种侵蚀剂效果最佳。试样在放大500倍的显微镜下检查。标准图中把球状珠光体分成6个级别,3级球化最好,4~6级有程度不等的粗片状和粗球状碳化物,1~2级有少量细片状珠光体。T7、T8钢不易获得理想的球化组织,允许有一定数量的片状碳化物,过共析钢球化退火后,一般或多或少都存在粗粒状碳化物。T12钢的球化组织,碳化物球均匀、细小、圆整,球化等级相当于3级。T10钢模具毛坯的退火组织,组织中有片状碳化物和半网状碳化物,球化等级相当于5级。从模具淬火及回火后的金相组织可以看出,半网状碳化物在淬火加热时未能完全溶入奥氏体,在淬火及回火后仍呈半网状残留下来(白色组织),这种组织会促使模具在工作初期就崩角失效。
推荐小型工模具毛坯采用调质球化处理工艺,可进一步细化碳化物。例如T8钢,如采用常规退火工艺,常常不易获得满意的球化质量。如采用调质球化工艺,先将毛坯在780~800℃加热淬火,然后在560~580℃高温回火2h,对于小型工模具毛坯,可获得索氏体型的点状球化组织。对于T10负模坯,可先在850~900℃或更高温度加热固溶,使碳化物全部溶入奥氏体中,然后油冷淬火或等温淬火,获得马氏体或下贝氏体组织,最后在550~640℃回火,可获得均匀细致的点状珠光体组织,同时可以消除所有碳化物偏析和碳化物网。上述两种细化碳化物的工艺,都必须与低温淬火工艺配合,从而可以得到晶粒度和碳化物双细化的效果,使工具钢使用寿命成倍提高。


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