熱作模具鋼經(jīng)高溫加熱可使鋼中的合金碳化物大量溶入奧氏體中，提高了基體的熱強(qiáng)性和熱穩(wěn)定性，同時，相應(yīng)地提高回火溫度，可使組織中板條馬氏體的份額有大幅度增加，斷裂韌度和小能量多沖壽命有所提高。如果加熱溫度選擇適當(dāng)，則沖擊韌度和塑性仍能保持在一定水平上，從而可使熱作模具的使用壽命大幅度提高。因此，目前熱作模具的淬火加熱溫度有向高溫發(fā)展的趨勢。熱作模具鋼的另外一個發(fā)展趨勢是降碳、低碳化。目前有的國家已在熱作模具鋼標(biāo)準(zhǔn)中列入了低碳馬氏體鋼(≤0.25%C)。例如，美國H25鋼(≤0.25%C)、德國21CrMo10鋼(0.16%～0.23%C)、法國20MoNi34.13鋼(0.18%～0.23%C)等。對于形狀簡單，生產(chǎn)批量小和交貨期短的產(chǎn)品零件，可以選用低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，特別是高溫強(qiáng)度好、抗蠕變性能好的20CrMo，20CrMnMo等含Mo的低碳低合金耐熱結(jié)構(gòu)鋼制造熱作模具，直接進(jìn)行低碳馬氏體強(qiáng)烈淬火。
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     (1)3Cr2W8V鋼熱作模具的高溫淬火　3Cr2W8V鋼熱作模具采用高溫淬火和高溫回火工藝處理后，可獲得更多的板條馬氏體組織，有較高的回火穩(wěn)定性、高溫強(qiáng)度、高溫耐磨性和熱疲勞性，可顯著提高模具壽命。用3Cr2W8V鋼制M12×50的圓柱螺柱(材料為40Cr)熱鍛模，采用1180℃加熱淬火，640℃×2h×2次回火后，可以得到90%以上的板條馬氏體，平均使用壽命由3000～5000件提高到3～4萬件。

　　(2)5CrNiMo鋼錘鍛模的高溫淬火　5CrNiMo鋼制作的480mm×450mm×295mm的錘鍛模，原熱處理工藝為860℃×5h油淬和500℃×10h回火，硬度為42HRC。鍛打齒輪毛坯2500件時，鍛模便發(fā)生塑性變形，需修模后方可繼續(xù)使用。改用新工藝，900℃×5h油淬，500℃×10h回火，硬度為43HRC，鍛打同樣的齒輪毛坯8100件仍可繼續(xù)使用。國內(nèi)其他工廠的試驗(yàn)表明，將淬火溫度由860℃提高到960℃，鍛模的使用壽命能夠提高2.5倍。

　　(3)熱作模具高溫雙重淬火處理　4Cr5MoSiV1鋼高溫雙重淬火工藝為：1160℃淬火+720℃回火+1050℃淬火+350℃回火。雙重淬火可減小未溶碳化物尺寸和體積分?jǐn)?shù)，使碳化物顆粒間距增大。當(dāng)?shù)诙�相顆粒平均間距增大時，可使斷裂韌度增大。高溫淬火可顯著減少孿晶馬氏體，增加位錯馬氏體，使模具具有高的斷裂韌度。因此，高溫雙重淬火與普通淬火(1020～1050)℃相比，斷裂韌度可提高30%～40%，有利于提高熱作模具鋼的疲勞裂紋的擴(kuò)展抗力和熱疲勞開裂的抗力，使模具具有最佳的熱疲勞性能，從而提高熱作模具的使用壽命。

　　(4)20Cr鋼熱鍛模的低碳馬氏體強(qiáng)烈淬火　拉索冷鑄錨杯索節(jié)扣體是斜拉橋關(guān)鍵受力固定端件，技術(shù)要求必須是模鍛件。由于合同訂貨數(shù)量僅88件，因此采用強(qiáng)韌性高、耐沖擊、有一定熱強(qiáng)性的20Cr鋼制造索節(jié)扣體熱鍛模。其加工工藝流程為：下料—鍛造—鍛造余熱正火(形變正火)—粗加工—淬火、回火—精加工。熱處理工藝為：920℃加熱，10%NACL鹽水淬火，430℃回火。該工藝不僅消除淬火軟點(diǎn)，提高模具淬透性，而且可以提高模具屈服強(qiáng)度和沖擊韌度，保證模具使用壽命。經(jīng)上述工藝處理后的索節(jié)扣體熱鍛模，平均硬度40HRC，金相組織為較細(xì)板條馬氏體，圓滿地完成了合同任務(wù)。