9SiCr模具钢真空热处理

9SiCr钢是一种低合金刃具用钢,在国内的运用较为广泛,常用于冷作模具上,起到了很好的效果。与铬钢(Cr2或9Cr2)相比,9SiCr钢的淬透性和淬硬性都比较高,而且回火稳定性优良。传统的刃具钢制零件较多使用盐浴淬火、箱式电阻炉淬火或者保护气氛炉淬火等,但是使用真空热处理工艺,则有更加显著的优点。由于和普通电阻炉相比,真空热处理可以很好地控制加热和冷却速度,所以在加热过程中9SiCr模具钢的氧化程度较小、脱碳较少、零件表面光泽性好,变形量小,由此提高了零件的韧性和使用寿命。

9SiCr钢的运用范围

9SiCr模具钢零件的淬透性好,常用分级或等温淬火来缩小热处理中零件的变形量。例如在制造螺栓十字槽冲模时,将9SiCr置于900℃加热,然后再进行260~280℃保温30分钟,其硬度和冲击韧性比常规处理的冲模提高3倍,寿命也更长。又如,在制作形状复杂的凹凸模时,9SiCr钢被用于制造冲裁模具。另外,该钢被用于制造滚丝模、搓丝板、冷镦模等,也可以用于生产冲头,压花模、钻头、铰刀等,还能用于生产一些精密零件模或者高精度模等。

9SiCr模具钢钢常用的热处理工艺

9SiCr钢的热处理工艺主要有∶(1)锻热调质处理,通常将温度升高到900℃后进行油淬,再降低到700~720℃进行高温回火(2)正火,在900~920℃下进行保温,盐浴炉和空冷炉的保温时间分别为25~30s/mm和70~90s/mm;(3)球化退火,在790~810℃温度下保温2~4h,炉冷后,再将温度调节到700~720℃保温3~4h,然后以不低于30℃/h的冷却速度随炉冷却到500~600℃,最后将零件取出后进行空冷(4)调质处理,先在880~890℃下,进行淬火,然后进行油冷。再将温度调节到680~700℃进行回火热处理(5)深冷处理,升温至870℃后进行淬火处理,然后再在200℃下保温回火1小时,最后在-196℃下进行深冷处理10小时。

真空热处理

真空热处理工艺,就是指将真空技术与热处理技术相结合发展而来的新型热处理技术。这种过程主要是将零件置于加热炉内,并保证一定的真空效果进行热处理,其过程又可细分为低真空、中等真空、高真空和超高真空四种。

真空热处理工艺

热处理过程采用的设备为双室真空油淬炉。当使用真空炉对9SiCr钢加热时,要预先对真空炉抽真空,将压强调节至13.3Pa以下,使零件的加热处于1.33~13.3Pa的压强中,然后在氩气的保护气氛下进行油淬,保持压强为5×10*4Pa左右。

在使用真空炉后,由于其加热速度较为缓慢,零件在加热过程中受热均匀,热应力减小,形变量减少,这都明显优于普通电阻炉的热处理过程。另外,和普通电阻炉相比,真空炉加热时残存的气体大多为水蒸汽、二氧化碳、油脂等有机物蒸汽。这些条件都使零件表面处于活性状态下,不容易形成氧化、脱碳等现象,这样零件表面的光洁度更好,硬度和耐磨性都得到提高。而且由于真空热处理在油淬过程中各表面的冷却速度比较均匀,不易形成阻碍冷却的氧化膜。此外,在回火后,零件中获得了较多的细针状马氏体组织,因此冲击韧度和抗拉强度都得到提高。同时,真空热处理均匀的加热方式,使得零件内部碳化物分布均匀,在热处理后断口的韧窝增多,零件的韧性由此而提高。

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