CrWMn 微變形冷作模具鋼全套熱處理工藝

　　CrWMn 高碳低合金油淬微變形鋼，對標日本 SKS3、美國 O1、德標 1.2510，多用于精密沖裁、量規、精密鑲件;易析出網狀碳化物，預處理必須規范。

　　一、鍛造工藝(原材料改善碳化物)

　　預熱：650～750℃充分透熱

　　始鍛溫度：1100～1150℃

　　終鍛溫度：≥850℃，低于 800℃禁止鍛造，防止開裂

　　鍛后冷卻：空冷至 650～700℃后砂冷 / 爐冷，抑制網狀碳化物生成

　　碳化物超標補救：鍛件網狀碳化物嚴重，先930～950℃正火空冷，再做球化退火

　　二、球化退火(供貨 / 鍛后軟化，方便切削)

　　1. 普通球化退火(通用)

　　加熱：780～800℃，保溫 4～6h(每 100mm 厚度 + 1h)

　　冷卻：爐冷 ≤50℃/h，降到 550℃出爐空冷

　　退火硬度：207～255HB，切削加工順暢

　　2. 等溫球化退火(精密模具首選，碳化物更圓整)

　　升溫至 790～810℃，保溫 2～3h

　　快速降溫至 700～720℃等溫 4～6h

　　隨爐冷至 500℃出爐空冷

　　硬度：197～220HB，線切割、銑削效果更好

　　三、淬火工藝(分 3 套方案，按需選用)

　　Ac?≈750℃，Ms≈211℃;常規油淬有效淬透深度 40～50mm。

　　前置要求

　　復雜模具、精加工后模具：640℃去應力退火 4h，消除機加工應力，大幅降低變形

　　階梯預熱：小件 600℃預熱;大 / 復雜件分兩次預熱 500℃→650℃，避免溫差開裂

　　方案 1：常規油淬(普通沖壓模、簡單鑲件，產量大)

　　淬火溫度：820～830℃(標準);厚度>50mm 可升至 840～850℃

　　保溫時間：鹽浴爐 25～35min;箱式爐 30～40min/25mm 厚度

　　冷卻：常溫機油(20～40℃)，冷至 150～200℃出油空冷

　　淬火硬度：63～65HRC

　　方案 2：熱油淬火(控制變形，細長沖頭、薄模板)

　　溫度 820～830℃，冷卻介質：80～120℃熱油

　　冷至 180℃左右出油空冷

　　優勢：熱應力小，變形量比常溫油淬降低 40%

　　方案 3：硝鹽分級淬火(高精密模具、異形凹凸模、公差 ±0.005mm)

　　加熱 830～840℃，充分保溫

　　轉入 260～280℃硝鹽槽，保溫 3～6min(模具壁厚越大時間越長)

　　取出空冷至室溫

　　優勢：幾乎無扭曲變形，尺寸穩定性佳;淬火硬度 62～64HRC

　　四、回火工藝(分低溫 / 中溫，嚴禁 300℃區間回火，會出現回火脆性)

　　1. 低溫回火(沖壓模具通用，保高硬度耐磨)

　　適用：薄板沖裁模、精密沖頭、量規、雕刻模

　　溫度：160～180℃

　　保溫：2～3h;厚度>40mm、高精度件回火兩次，每次 2h，中間空冷至室溫

　　回火硬度：60～62HRC

　　作用：消除 80% 淬火應力，穩定殘留奧氏體，長期使用尺寸不跑位

　　2. 中溫回火(輕沖擊折彎模、頂料銷，提升韌性)

　　適用：折彎鑲塊、受力頂針、承受輕微沖擊的模具

　　溫度：240～280℃(避開 300℃脆性區)

　　保溫 2～3h

　　硬度：55～59HRC，沖擊韌性顯著提升

　　回火禁忌

　　300～330℃回火會產生回火脆性，韌性暴跌、模具易崩刃，生產嚴禁使用。

　　五、補充強化工藝：軟氮化(氮碳共滲)

　　模具淬火回火完成后做表面氮化：

　　氮化溫度：560～580℃，保溫 2～3h

　　表層硬度 850～950HV，大幅提升耐磨、防粘料、抗咬合，不改變模具基體尺寸

　　六、CrWMn 熱處理常見問題與對策

　　熱處理變形偏大

　　原因：未預熱、機加工應力未去除、直接常溫油冷

　　對策：增加 640℃去應力退火、采用分級淬火 / 熱油淬火

　　模具崩刃、韌性差

　　原因：300℃回火、原材料網狀碳化物未消除、淬火溫度過高晶粒粗大

　　對策：160～180℃兩次低溫回火;原材料鍛打 + 正火消除碳化物網

　　淬火硬度不足<60HRC

　　原因：加熱溫度偏低、保溫時間不足、出油溫度過高

　　對策：提升淬火溫度至 830℃，延長保溫，油冷充分

　　開裂風險

　　尖角無 R 角、厚薄差巨大、直接高溫入爐，必須預熱、尖角倒 R0.5 以上

　　七、選型工藝速記

　　普通沖壓、預算一般：825℃油淬 + 170℃×2 次回火

　　高精度、尺寸嚴控：830℃分級淬火(270℃硝鹽)+ 160℃兩次回火

　　折彎輕沖擊工況：820℃油淬 + 260℃中溫回火

　　提升表面耐磨：淬火回火后 570℃軟氮化