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高速工具钢淬火曲线及预热工艺优化建议

【摘要】:高速工具钢的淬火曲线如图5-24所示,可以看出,高速工具钢的淬火温度明显高于其他模具用钢,需要快速均匀加热并防止渗碳和脱碳。图5-24 高速工具钢的淬火曲线高速工具钢的预热通常分600~650℃和800~850℃两步进行,为抑制热变形有时还会在300℃增加一次预热。就SKH51钢来说,淬火温度是1220℃,模具内外温度差消失后的保温时间是2min。所以通常基体钢的淬火温度和回火温度低于一般高速工具钢,1100~1150℃是其较适宜的淬火温度[12]。

高速工具钢的淬火曲线如图5-24所示,可以看出,高速工具钢的淬火温度明显高于其他模具用钢,需要快速均匀加热并防止渗碳和脱碳。因此长期以来,利用氯化钡(BaCl2)等盐浴来进行加热淬火。

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图5-24 高速工具钢的淬火曲线

高速工具钢的预热通常分600~650℃和800~850℃两步进行,为抑制热变形有时还会在300℃增加一次预热。预热时间是内外温差达到均匀后5~10min即可。由于淬火温度较高,所以保温时间较短。就SKH51钢来说,淬火温度是1220℃,模具内外温度差消失后的保温时间是2min。

淬火采用分级淬火法。将模具浸入500~600℃的盐浴中保温,待内外温差消失后进行空冷。其目的是防止开裂和减少热处理变形。有时也会在稍高于Ms线取出进行空冷。在对模具进行热处理时,因其质量远大于一般工具,所需加热时间较长,并且在盐浴中浸泡的时间也较长,致使脱碳危险性增加。要防止脱碳,需注意避免水分、氧化皮和异种盐的混入。另外,为防止自然劣化,还需要添加脱碳防止剂。

高速工具钢的回火曲线如图5-25所示。需在高于二次硬化的温度进行两次以上的回火。就SKH51钢来说回火温度是570~610℃,保温时间与温度的关系按前述回火参数决定。

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图5-25 高速工具钢的回火曲线

用于制造模具的高速工具钢除了SKH51钢之外还有基体钢,但与SKH51钢相比其合金元素含量较低,因此淬火温度也要低一些。所以通常基体钢的淬火温度和回火温度低于一般高速工具钢,1100~1150℃是其较适宜的淬火温度[12]

近年来,利用真空炉的真空淬火也有所增加。