热作模具钢锻后淬水原理（模锻后热处理）
本篇文章给大家谈谈热作模具钢锻后淬水原理，以及模锻后热处理对应的知识点，希望对各位有所帮助。
模具热工艺具体是讲的什么原理？
根据行业的要求，热处理工艺主要分为整体热处理、表面热处理、化学热处理三大工艺类型。而在模具制造中经常采用的是：退火、淬火、回火、调质等整体热处理工艺，以及渗碳、渗氮、碳氮共渗等化学热处理工艺。热处理工艺按工件在加工过程中要求或所处工序位置不同又可分为预备热处理和更终热处理两类。预备热处理的目的在于消除先前加工所造成的某些缺陷，如晶粒粗大、带状组织等；或降低硬度适应以后机加工的需要；或为调整组织状态、消除内应力为更终热处理做好组织准备。预备热处理一般指退火、正火和调质，主要对象是锻件、铸件和粗加工工件。更终热处理能使钢件满足在使用条件下的性能要求，如淬火、回火、化学或表面热处理。有时，钢材退火或正火能满足使用性能要求，这时正火和退火也是更终热处理。退火及其目的、应用和分类将钢件加热到临界温度以上20——30。C，保温一定时间后随炉温或在石灰、石英砂中缓慢冷却下来，以得到接近平衡状态组织的一种热处理方法，称为退火。退火的目的。降低硬度，改善削性能。削除偏析，均匀成分，改善铸造、轧制、锻造和焊接过程中的组织缺陷，消除残留应力。细化晶粒，改善性能，并为更终热处理准备良好的金相组织。恢复塑性、韧性，便于冷变形加工。消除内应力，稳定尺寸，减少淬火变形和裂纹。退火的应用，退火工艺主要腹膜于铸锻件和冷压件加工后，利用堆焊和焊接方法来强化或修补凹模后，都必须进行退火来消除应力。
为什么大型锻件锻后要进行热处理呢?
大型锻件的锻后热处理，又称热处理或预备热处理，通常是紧接在锻造过程完成之后进行的。其主要目的是：
1.消除锻造应力，降低锻件的表面硬度，提高其切削加工性能，这是锻后热处理更直接和更初级的目的。
2.对于不再进行更终热处理(或产品热处理)的锻件，通过锻后热处理还应使锻件达到产品技术条件所要求的各种性能指标。这类锻件大多属于由碳钢或低合金钢制成的锻件。
3.调整与改善大型锻件在锻造过程中所形成的过热与粗大组织，降低大型锻件内部化学成分与金相组织的不均匀性，细化钢的奥氏体晶粒；提高锻件的超声波探伤性能，消除草状波，使得锻件中的各种内部缺陷都能够较清晰地显示出来，以杜绝不合格锻件向下道工序的转移。
4.对于各类重要大型锻件来说，在制订锻后热处理工艺时，必须首先考虑的是防止和消除白点问题。为此，必须知道制作此锻件的大型钢锭的冒口端取样定氢结果，山西中信重工，用以作为钢中平均氢含量的数据,然后通过大型锻件的扩氢计算确定为保证锻件中不出现白点缺陷所必须的去氢退火时间，并在锻后热处理工艺过程中给于安排。
这是在制订大型锻件锻后热处理工艺时更为重要和必须首先解决的问题，必须切实作到，以免因出现白点而使锻件报废。
5.对于由经过一次真空处理或两次真空处理钢水制成的大型锻件,如果其钢锭冒口取样定氢数值低于此锻件钢种的无白点极限氢含量，则在制订锻后热处理工艺时可不考虑去氢问题。但是，如果锻件对消除钢的氢致脆化或对钢中残余氢含量的数值有明确规定时，则在制订锻后热处理工艺时,仍然要通过扩氢计算确定所必须的去氢退火时间，并给以精心安排，以保证达到设计图纸和有关技术文件对大型锻件所规定的各种要求。
更后，有资料介绍，锻造过程中的中间退火，能使钢中硫化物夹杂球形化及分散化,对改善大型锻件的横向性能(主要是冲击韧性)是有利的。
模具钢如何淬火
不同的模具钢有不同淬火方法，淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多，更早是采用木炭和煤作为热源，进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制，且无环境污染。利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。
金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度 ，是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度更慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
淬火目的
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或下贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
淬火工艺
将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比，马氏体硬度更高。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。根据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。
淬火效果的重要因素，淬火工件硬度要求和检测方法：
淬火工件的硬度
淬火工件的硬度影响了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度计，测试HRC硬度。淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测试HRA的硬度。厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒，可改用表面洛氏硬度计，测试HRN硬度。
在焊接中碳钢和某些合金钢时，热影响区中可能发生淬火现象而变硬，易形成冷裂纹，这是在焊接过程中要设法防止的。
由于淬火后金属硬而脆，产生的表面残余应力会造成冷裂纹，回火可作为在不影响硬度的基础上，消除冷裂纹的手段之一。
淬火对厚度、直径较小的零件使用比较合适，对于过大的零件，淬火深度不够，渗碳也存在同样问题，此时应考虑在钢材中加入铬等合金来增加强度。
淬火是钢铁材料强化的基本手段之一。钢中马氏体是铁基固溶体组织中更硬的相(表1)，故钢件淬火可以获得高硬度、高强度。但是，马氏体的脆性很大，加之淬火后钢件内部有较大的淬火内应力，因而不宜直接应用，必须进行回火。
表1钢中铁基固溶体的显微硬度值
淬火工艺的应用
淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用。机械中重要零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。为满足各种零件干差万别的技术要求，发展了各种淬火工艺。如，按接受处理的部位，有整体、局部淬火和表面淬火；按加热时相变是否完全，有完全淬火和不完全淬火(对于亚共析钢，该法又称亚临界淬火)；按冷却时相变的内容，有分级淬火，等温淬火和欠速淬火等。
工艺过程 包括加热、保温、冷却3个阶段。下面以钢的淬火为例，介绍上述三个阶段工艺参数选择的原则。
热做模具钢为什么用油淬
题主是否想询问“热作模具钢为什么用油淬”？不脱碳。真空油淬后模具表面硬化比较均匀，用油淬可以保证不脱碳，非常好，而且产量可以略高一些，主要原因是真空加热时，模具钢表面呈活性状态，不脱碳，不产生阻碍冷却的氧化膜。
关于钢材淬火
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。
淬火的目的：
1、提高金属成材或零件的机械性能。例如：提高工具、轴承等的硬度和耐磨性，提高弹簧的弹性极限，提高轴类零件的综合机械性能等。
2、改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。如提高不锈钢的耐蚀性，增加磁钢的永磁性等。淬火冷却时，除需合理选用淬火介质外，还要有正确的淬火方法，常用的淬火方法，主要有单液淬火，双液淬火，分级淬火、等温淬火，局部淬火等。
钢铁工件在淬火后具有以下特点：得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡（即不稳定）组织；存在较大内应力；力学性能不能满足要求。因此，钢铁工件淬火后一般都要经过回火。
扩展资料
1、模具钢单液淬火法
将模具钢或零件加热到奥氏体化后淬入水，油或其他冷却介质中，经过一定时间冷却(冷却到低于珠光体型转变温度区域或马氏体转变温度区域)取出模具钢空冷。由于模具钢冷却过程在单一冷却介质中完成的，称单液淬火法。
2、模具钢双液淬火法
模具钢淬火冷却过程是在两种冷却介质(更常用的是水,油)中配合完成的。使冷却过程较为理想，既在珠光体转变区域快速冷却，在马氏体转变区域缓慢冷却。
具体做法是，将加热到奥氏体化温度的模具钢或零件先淬入高温区快冷的种介质中(通常是水或盐水溶液)，以抑制过冷奥氏体的珠光体转变，当冷却到00℃。
左右时，迅速取出转入低温区缓冷的第二种介质中(通常为油)。由于马氏体转变在较缓和的冷却条件下进行，可有效地缓解或防止变形和开裂，俗称水淬油冷。
参考资料来源：百度百科-淬火
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原文标题：热作模具钢锻后淬水原理（模锻后热处理）
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