模具熱處理硬度是非常重要的力學(xué)性能指標(biāo)，硬度不合格是十分嚴(yán)重的缺陷。模具熱處理后硬度不足或硬度不均將使模具耐磨性及疲勞強(qiáng)度等性能降低，導(dǎo)致模具早起失效，嚴(yán)重降低模具的使用壽命。

1.產(chǎn)生原因

1）模具截面大，鋼材淬透性差，如大型模具選用了淬透性低的鋼種。

2）模具鋼原始組織中碳化物偏析嚴(yán)重或組織粗大，鋼中存在石墨碳和碳化物偏析、聚集。

3）模具鍛造工藝不正確，鍛造后未進(jìn)行很好的球化退火，使模具鋼球化組織不良。

4）模具表面未除凈退火或淬火加熱時(shí)產(chǎn)生的脫碳層。

5）模具淬火溫度過高，淬火后殘留奧氏體量過多；或淬火溫度過低，加熱保溫時(shí)間不足，使模具鋼的相變不完全。

6）模具淬火加熱后冷卻速度過慢，分級與等溫溫度過高或時(shí)間過長，淬火冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)。

7）堿浴水分過少，或淬火冷卻介質(zhì)中含雜質(zhì)過多，或淬火冷卻介質(zhì)老化。

8）模具淬火冷卻后出淬火冷卻介質(zhì)時(shí)溫度過高，冷卻不足。

9）回火不充分及回火溫度過高等。

2.對策

1）正確選用模具鋼種，大型模具應(yīng)選用淬透性高的高合金模具鋼。

2）加強(qiáng)原材料檢查，確保原材料符合標(biāo)準(zhǔn)。對不良原材料鋼材進(jìn)行合理的鍛造并進(jìn)行球化退火處理，確保獲得良好的組織。碳素工具鋼不易多次退火，以防石墨化。

3）嚴(yán)格執(zhí)行鍛造工藝和球化退火工藝，保證有良好的預(yù)備熱處理組織。

4）熱處理前應(yīng)徹底清除模具表面的銹斑和氧化皮，并注意加熱時(shí)的保護(hù)，盡量采用真空加熱淬火或保護(hù)氣氛加熱淬火，鹽浴加熱時(shí)應(yīng)進(jìn)行良好的脫氧處理。

5）正確制訂模具淬火加熱工藝參數(shù)，確保相變充分，以大于臨界冷卻速度的冷卻速度進(jìn)行快速冷卻，以獲得合格的金相組織。

6）正確選用淬火冷卻介質(zhì)和冷卻方式，嚴(yán)格控制分級與等溫溫度和時(shí)間。

7）要嚴(yán)格控制堿浴水分含量，對長期使用的淬火冷卻介質(zhì)要經(jīng)常進(jìn)行過濾及定期更換，并保持清潔，定期檢測其淬火冷卻特性曲線。

8）對尺寸大的模具，適當(dāng)延長浸入淬火冷卻介質(zhì)的時(shí)間，防止模具出淬火冷卻介質(zhì)的溫度過高。

9）模具淬火后應(yīng)及時(shí)、充分回火，并防止回火溫度過高。

10）對硬度要求高的模具可采用深冷處理（如-110～-196℃）。

11）進(jìn)行表面強(qiáng)化處理。