适当提高Cr12MoV模具钢的回火温度,可保证Cr12MoV钢模具在硬度降低不多的情况下获得较好的韧性,减小模具的内应力,均匀热处理后的显微组织,获得所需的力学性能。
⒈增加调质工序
为使Cr12MoV模具钢中的碳化物细小均匀分布,改善模具的强韧性及使用寿命,除了利用锻造消除碳化物偏析外,还有必要在粗加工后、精加工前增加一道调质工序,使碳化物的分布达到“小、匀、圆”的要求,具体工艺是:1100℃油淬,使碳化物尽可能溶解到奥氏体中,冷却后得到马氏体和残余奥氏体。然后700~780℃高温回火,可获得细粒状珠光体和细小均匀分布的碳化物。调质处理后,测量其硬度为26~28HRC。通过调质处理,可为后面的最终热处理作好组织准备,同时也有利于机加工成形。
⒉改善碳化物偏析,减小碳化物颗粒
Cr12MoV钢组织内部共晶碳化物多、颗粒大、偏析严重,这些碳化物的存在,除容易造成模具淬火开裂和变形外,还增加了模具使用过程中的脆性,降低了韧性。因此我们用常规方法对该钢进行多次墩粗和拔长,将大块状碳化物击碎,并改善了组织内部碳化物偏析,为防止由于原材料表面存在的裂纹等缺陷导致锻造过程出现的裂纹扩展而报废,锻造前用机械加工的方法将毛坯表面去除2~3mm,并在锻造后及时进行球化退火,退火后硬度≤250HBS,球化级别为2~3级。
⒊淬火后采用深冷处理
金属的深冷处理从普通冷处理0~-100℃发展起来的,它是在-130~-l96 ℃的冷处理,其可以显著地提高材料的力学性能和金属模具的使用寿命。普通冷处理主要用作提高工件的硬度,而深冷处理不仅如此,还可以提高钢的强韧性和耐磨性。原工艺淬火后采用低温回火,必然有过多的残余奥氏体存在,这是造成模具硬度不高、产生磨削内应力、磨削裂纹及引起模具尺寸发生变化的根本原因。www.hongchao-dg.cn而减少残余奥氏体的有效方法是深冷处理,1100℃油淬后,先经100℃热水1h处理,然后进行-196℃×2h深冷处理,深冷处理后进行520℃×2h高温回火。将淬火温度从1030℃提高到1100℃是为了使奥氏体中熔入较多的碳和其它的合金元素,淬火后可减少组织中的块状碳化物;深冷处理可使Crl2MoV钢中的残余奥氏体降低到最低程度,还能促使从淬火形成的马氏体中析出高度弥散的、和基体保持共格联系的超细微碳化物,显著提高模具的硬度和尺寸稳定性;在随后的520℃高温回火过程中,可使碳化物进一步从马氏体中弥散析出,产生二次硬化,实现碳化物呈颗粒状均匀分布,提高模具的强韧性、硬度和耐磨性。