H13热锻模具热处理工艺

问题描述

精选答案

热作模具淬火工序，通常都在机械油中淬火冷却，也有用等温淬火的工艺来处理的。在淬火油中淬火冷却，造成很大的油烟，污染环境，有时易引起火灾。油淬火冷却的速度受到限制，模具未见得能获得较高的淬火质量。等温淬火对小型复杂模具，工艺上尚可实行。但对大型模具，是不适宜的，例如等温温度就很难控制，而且费时很长，影响生产周期。

H13热锻模在PQL水基淬火介质中淬火，操作简单，干净无烟无味，更不会着火，能获得淬火、回火后的良好组织和性能。实践表明，在PQL水基淬火介质中淬火并回火后模具，其硬度均匀性、红硬性、使用寿命，均比淬火油淬火的效果好，使用寿命是淬火油淬火并回火的1.5～2倍。

一、PQL聚合物淬火液

这种淬火液是水溶性的，属于烯类聚合物，比重大于水。是替代淬火油的水基淬火介质。在水中添加25%PQL淬火液时，其冷却性能与机械油接近。水中含30%PQL淬火液时，其冷却能力小于32号机械油。这种水基淬火介质冷却性能特点是，高温段冷的较快，低温段冷得很慢，适于淬硬而又不易淬火开裂。

淬火介质的浓度选择：H13模块厚度小于200mm的模具，可选择在水中加入30%PQL淬火剂母液；厚度大于200mm的模具，可在水中加入25%PQL淬火剂母液。

二、淬火、回火工艺

1， 加热：经锻造退火后的锻模，型腔可用涂料保护，随炉升温至840℃～850℃，保温后，继续将模具升温到980℃～1000℃，保温。

2， 淬火冷却：到加热保温时间后，模具在PQL淬火剂溶液中淬火冷却。

3， 回火：可采用二次回火。模具进入回火炉后，在550±10℃，保温4小时后空冷，空冷到模具表面温度相对稳定在200℃～150℃时，进行第二次回火，即550℃保温4小时空冷。第二次回火的目的，是淬火状态下模具中的残余奥氏体转变成马氏体，马氏体中析出次生铬的碳化物，以提高硬度，提高红硬度，从而提高使用寿命。上述处理的H13模具硬度一般处在HRC44～48。

三、管理问题：淬火槽结构可用钢板焊接，可以水泥整浇；配制用的淬火介质浓度，可用折射仪精确测定，以便加水或加PQL淬火剂母液；淬火介质使用浓度可在20℃～70℃范围内；模具在淬火时，淬火介质要求搅拌起来，但不需过分强烈。