碳素工具钢热处理应用实例

3.碳素工具钢热处理应用实例

（1）T10A钢冲裁凹模热处理

1）模具的结构形式。冲裁凹模为组合凹模，孔多，尺寸较大，其中15mm处为配合尺寸，如图8-6所示。

2）热处理工艺。

① 工件厚度为32mm，超过了T10钢碱淬的临界尺寸，不能淬透，若用水淬油冷销钉处又易开裂，宜采用预冷后三液淬火。

图8-6 T10A钢组合凹模

② 延迟淬火。在淬火过程中，热应力起主要作用，延迟淬火是减少热应力的措施之一。模具奥氏体化后先空冷，至740℃左右进行淬火，此时，模具呈樱桃色，表面挂白盐。具体工艺如图8-7所示。

图8-7 T10A钢组合凹模的淬火工艺曲线(https://www.daowen.com)

③ 刃口水淬。冲裁模要求刃口部位硬度高，因此，可采用刃口局部淬硬的方法，以减少模具淬火后的体积变化，有利于防止淬火变形。水冷时间按0.16～0.12s/mm计算。

④ ϕ6mm销钉孔壁薄，并不要求太硬，用薄钢板在两直角处包扎，减缓冷却速度。M10螺孔用石棉堵塞，ϕ12mm孔不堵塞，可均衡冷却速度，经淬火后变形小，符合公差要求。

（2）T8A钢凹模等温淬火

1）模具的结构形式：凹模外形尺寸为150mm×180mm×45.5mm。

2）热处理工艺：采用氯化钙、硝盐两步淬火法，获得比较好的效果。氯化钙水溶液的密度为1.20～1.24g/cm³，硝盐浴组成（质量分数）为KNO₃50%+NaNO₂50%，另加3%的水，使用温度为150～180℃。

① 在有保护气氛的箱式炉中加热840℃×4.5h，出炉后开箱取模，在空气中预冷1min。

② 先淬入20～40℃的氯化钙水溶液中50s，立即转入160℃的硝盐中等温1.5h。

③ 180℃×3h硝盐回火，空冷至室温清洗干净，硬度为58～60HRC。