冷作模具淬火后回火温度的选择

众所周知，紧固件制造离不开冷作模具(冷镦、冷挤压、冷冲压模)。冷作模具钢淬火后组织极不稳定，不能直接使用，必须进行回火。冷作模具钢淬火后回火温度的选择是热处理的关键工序。通常根据淬火钢的回火性能曲线或数据表来选择回火温度，常用冷作模具钢的常用冷作模具钢的回火温度与硬度。见表1。

表1 常用冷作模具钢的回火温度与硬度

钢号	淬火硬度 HRC	45-50	52-56	54-58	58-61	61-63
60Si2Mn	60-63	4400	-	300-350	-	-
T8A	62-64	350	270	230	190	160
T10AT12A	62-64	370	290	250	210	170
9Mn2V	62	380	300	250	220	150-180
Cr2	62	450	390	300	200	150
9SiCr	65	450	350	320	250	190
5CrW2Si		420	280	250	-	-
Cr12（980℃淬火）	63	-	-	320-350	250	180-200
Cr12Mov（1030℃淬火）	63	-	540	500	230	180-200
W6Ni5Cr4V2	60	-	-	-	620	560
W18Cr4V	62	-	-	-	620	-
6W6Mo5Cr4V		-	-	-	-	-
7Cr7Mo3V2Si		-	-	-	-	530-540
6Cr4W3Mo2VNb		-	-	540-580	-	-
Cr4W2MoV	60-62	-	-	-	520-540	-

冷作模具回火时应避开回火脆性温度区域进行。冷作模具钢的回火脆性温度范围，见表2。

表2 冷作模具钢的回火脆性温度范围

钢号	CrWMn	9Mn2V	GCr15	9CrSi	Cr12	Cr12MoV
温度/℃	250-300	190-230	200-250	200-240	290-330	325-375

由于选择淬火工艺的不同，还必须考虑其它影响因素。

当为了提高冷作模具的强韧性，采用板条状马氏体淬火强韧化处理时，回火温度的选择与普通淬火相比回火温度可低、可高

冷作模具采用等温淬火时，因存在一定数量的残余奥氏体，同时在等温过程中形成的淬火组织部分被自身回火。因此，同一牌号材料同一工艺温度加热等温淬火的硬度低于普通淬火，为此，回火温度应低些。

在淬火加热相同，在盐浴中加热的高速钢淬火硬度高于在真空炉内加热的高速钢，因此前者回火温度比后者高，尽量采用多次回火，至少三次。

同一牌号冷作模具，工艺条件基本一致，大件的淬火硬度低于小件，厚件的淬火硬度低于薄件，因此，要获得所需要的硬度和机械性能，适当提高大件和厚件的淬火加热温度与淬火介质冷却能力，用下限温度回火或降低回火温度，小件和薄件用下限淬火加热温度，上限温度回火或提高回火温度。

高速钢真空炉淬火后,有25%-40%残余奥氏体,为达到二次硬化和回火充分目的,需要四次以上高温回火才能达到目的,一般选择530-570℃回火后回火温度的选择硬度W18Cr4V(SKH2)钢63-66HRc,W6Mo5Cr4V2(SKH9)钢62-65HRc, W6Mo5Cr4V2Co5(SKH55)钢63-67HRc。

总之，冷作模具淬火后应及时回火，消除淬火应力，防止开裂；充分回火以得到稳定组织与性能；较长时间回火可提高抗断裂韧性值；多次回火，促使残余奥氏体向马氏体充分转变，稳定形状尺寸减少畸变且产生二次硬化效应，增加耐磨性。