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用循環(huán)超細(xì)化熱處理來(lái)提高模具的壽命。模具，特別是精沖模具，在機(jī)械制造業(yè)中起重要作用。提高 模具使用壽命，對(duì)于提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。采用高檔次的合金材料，固然可以提高模具壽命，但會(huì)增加成本。利用晶粒細(xì)化來(lái) 提高材料力學(xué)性能，能同時(shí)提高室溫下的強(qiáng)度和韌塑性，還可以有效地提高疲勞極限，而用適當(dāng)?shù)臒崽幚砑纯色@得細(xì)晶粒。熱處理細(xì)化晶粒主要有形變熱處理和循環(huán) 熱處理，對(duì)于提高模具的使用壽命，較適宜的熱處理方法是循環(huán)超細(xì)化熱處理，循環(huán)熱處理只進(jìn)行加熱、冷卻工序，是一種比較簡(jiǎn)便易行的晶粒細(xì)化方法。
過去，曾報(bào)道用循環(huán)熱處理方法細(xì)化鑄造Ti-46Al-8.5Nb-0.2W合金，使粗大的層片組織轉(zhuǎn)變均勻細(xì)小的等軸組織。最近，左傳付等人對(duì)碳 素工具鋼材料(T8A，主要化學(xué)成分為0.86C、0.30Si、0.25Mn、 0.02S、0.023P、0.10Cr、0.08Ni余量Fe)采用擺動(dòng)式循環(huán)快速加熱—冷卻淬火工藝，也實(shí)現(xiàn)了晶粒超細(xì)化。基本熱處理工藝是：采用溫 度高于Ac1和低于Ar1的兩個(gè)鹽浴爐，先將工件放入高于Ac1的高溫鹽浴爐中加熱到正常淬火溫度，然后迅速轉(zhuǎn)到另一鹽浴爐內(nèi)冷卻到Ar1以下 30-50℃，如此反復(fù)循環(huán)，最后一次由Ac1以上溫度淬火。淬火后在200℃回火2小時(shí)。
檢測(cè)表明，經(jīng)循環(huán)熱處理后的工件，馬氏體細(xì)小，碳化物和殘留奧氏體呈球狀顆粒均勻分布。實(shí)際表明，對(duì)T8A鋼制的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯沖裁凸、凹模具通過 擺動(dòng)循環(huán)熱處理工藝進(jìn)行4次循環(huán)處理，770-780℃加熱，660-670℃等溫，最后一次淬火后在200℃回火2小時(shí)，使用壽命由1.2萬(wàn)件提高到4 萬(wàn)件以上，在模具表面和內(nèi)部沒有裂紋產(chǎn)生，效果十分明顯。
采用擺動(dòng)循環(huán)熱處理之所以能獲得均勻、細(xì)小的組織，主要是充分利用了快速加熱和循環(huán)處理兩方面的作用：鹽浴加熱為快速加熱，可急劇形成大量奧氏體晶 核，從而獲得細(xì)小的晶粒;加熱速度越快，淬火加熱溫度越低，細(xì)化效果越好。反復(fù)加熱、冷卻循環(huán)，一方面促進(jìn)前次加熱未形核的部位形核，另一方面則使已形核 的晶粒進(jìn)一步細(xì)化。每加熱一次，奧氏體晶粒就被細(xì)化一次，使下一次奧氏體化的形核率增加。同時(shí)，快速加熱時(shí)未充分溶解的細(xì)小碳化物不但阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng) 大，還成為形成奧氏體晶粒的非自發(fā)核心，從而獲得超細(xì)晶粒。
試驗(yàn)表明，在最初的幾個(gè)循環(huán)中，試樣的硬度值和沖擊值呈陡峭上升，3-5次循環(huán)熱處理可使之得到明顯提高。再增加循環(huán)次數(shù)，試樣的硬度值和沖擊值改變不明顯。6次左右的循環(huán)熱處理大體接近細(xì)化界限。過分地增加循環(huán)次數(shù)，不利于提高熱處理效率，循環(huán)次數(shù)以4-5次為最佳。
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China(Guangzhou)Int’l Heat Treatment, Industrial Furnace Exhibition
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