真空热处理具有高质量、低能耗、无污染（或少污染）等优点，能有效地防止工模具产生缺陷，改善表面粗糙度，减小摩擦因数。真空加热以辐射形式进行，加热缓慢，炉温均匀，产品变形小，还具有脱氢作用。有利于提高模具的切削寿命，模具用真空淬火比用盐炉淬火寿命可提高3～4倍。

真空热处理的工模具主要是用SKD11、SKS3和 SK 钢制造的各种类型的冲孔模、拉伸模、冷挤模以及用高速钢制造的钻头、铣刀等。

真空热处理工艺：

1.装卡

为了减小淬火变形，装卡是很讲究的。由于工件的几何形状、尺寸大小各有不同，一般新工人需要一年多才能熟练掌握。概括地说，工件装卡应注意以下几个方面的问题：

（1）工件装卡时设法使工件不直接与卡具接触，是保证工件均匀加热冷却的有效方法之一。

（2）装卡时工模具尽可能不互相重叠。

（3）装卡时小件放入卡具中心位置，大件放到卡具的内周围。

（4）特小的工件可放入用铁丝网制作的小盒内，工件与工件之间用铁丝网隔开，然后放入卡具内。

（5）特薄且特大的工件可用夹具夹紧后真空淬火回火。

2.清洗工件

工件装卡后吊入清洗槽内，然后通电加热清洗剂。当温度达到74.1℃时，清洗剂沸腾产生蒸气，蒸气上升覆盖工件表面，工件表面被清洗。清洗结束，吊出工件。清洗时间一般为20～30分钟。渗碳、软氮化用清洗剂可以使用三氯乙烷。清洗剂在长期使用过程中由于油污增加，工件清洗后表面会产生锈斑，因此应更换清洗剂。对于旧的清洗剂再生后重新使用，可以避免排放问题。

3.以重量计算加热时间

真空淬火加热不是以单件有效厚度计算加热时间，而是工件不分大小（最小工件与最大工件有效厚度相差30～50mm）装入同一卡具，以每卡的重量来计算加热时间。工件装卡后称重，不同的装炉量（重量），加热时间不同。

4.真空淬火加热冷却全部采用程序控制

操作工人根据作业指导书的要求，只要按触摸屏上的按钮，就能自动地入真空炉、出炉、加热冷却。控温仪表自动数字显示当时真空炉炉温，记录仪表自动地画出温度曲线和真空度曲线，所以大大简化了操作和工艺管理。常用工模具钢的真空热处理工艺如下：

（1）高速钢的真空热处理（SKH9）

清洗：20～30分钟

装卡：70kg

预热：900℃（时间：30分钟）

加热：1180～1200℃（时间：30分钟）

N₂冷却：86450～87780Pa（时间：40分钟）

真空回火：550℃×5h×2次。

（2）模具钢的真空热处理（SKD11、SKD61）

清洗：20～30分钟装卡：200kg

预热：750℃（时间：60分钟）

加热：1020℃（时间：90分钟）

N₂冷却：86450～87780Pa（时间：50分钟）

关于SKD11钢的真空回火，因其所制作的模具性能要求不同，回火温度、回火次数也不同。对于形状简单或者规格不大的模具，一般在相应温度回火一次。形状比较复杂或者规格较大的模具采用下述真空回火方式：

重视耐磨性的模具（硬度HRC60以上）：在170～200℃范围内回火两次。

对耐磨性和韧性都有要求的模具（硬度要求HRC58～62）：170℃×5h×1次回火，第二次于230℃回火。

重视韧性的模具（硬度要求 HRC53～57）：在170C清除应力回火后，再在510℃回火两次。

（3）SK、SKS3钢真空热处理装卡：200kg

清洗：20～30分钟（时间：60分钟）

预热：750℃

加热：820℃（时间：90分钟）

冷却：油冷（时间：15～20分钟）

回火170℃×5h（在干燥箱中进行）

5.冷处理

冷处理剂使用干冰，冷处理温度为-70℃。对于形状简单的模具真空淬火后直接放入冷处理槽中。对于形状比较复杂或者规格较大者，真空淬火后预先170℃消除应力回火一次，然后再进行冷处理，冷处理时间为3～5小时。冷处理后直接放入70℃三氯乙烷清洗槽中升温10分钟，随后进行相应的真空回火。这种方法对于防止裂纹产生很有效果，能够有效提升成品质量。

热处理设备选择：SIMUWU公司生产的真空热处理炉是进行工模具真空热处理工艺的优质产品，良好的温控精度和温控均匀性确保了真空热处理过程的有效进行。SIMUWU公司专注于真空炉的制造，拥有十多年的相关经验，在真空炉制造领域具有良好的口碑。产品线包括真空气淬炉，真空油淬炉，真空钎焊炉等，广销各发达国家与发展中国家。