时效硬化型模具钢的热处理
时效硬化型钢有马氏体时效钢和析出（沉淀）硬化型两种，马氏体时效钢有高的屈强比，良好 的切削加工性和焊接性能，热处理工艺简单，不仅可用作高性能的塑料模具，而且也可用做热作模具的工件零件。其中典型的钢种有18Ni系，如18Ni（200）、18Ni（250）、18Ni（350）等。基本工艺是，820℃固溶处理，450℃—550℃时效2—3h。固溶状态下，时效较低（如18Ni250）在固溶状态下硬度为28HRC，便于切削加工，当进行时效处理时，由于析出相（Ni3Ti、Ni3Mo），强度和硬度迅速提高，硬度可达52HRC，屈服强度可达1400MP—3500MP。析出硬化型一般含Ni较低，其代表钢有25CrNi3MoAl，属于低碳中合金钢，相当于日本N3M钢和美国P21钢。25CrNi3MoAl的热处理工艺为850℃—950℃固溶处理（45HRC），670℃—690℃时效1h，硬度在28—30HRC之间，530℃—560℃时效8h，硬度在42—46HRC。
上述热处理工艺包括三部分，奥氏体化固溶处理，高温回火，时效处理。第一次固溶处理目的在于获得细小的板条马氏体，提高钢的强韧性，奥氏体化温度越高，保温时间越长，板条马氏体越粗大，固溶处理后的硬度就越低。高温回火的目的是使板条马氏体分解，获得回火马氏体。随着回火温度的升高和时间的加长，硬度逐渐下降。在高温回火后极易进行切削加工，故市场上也供应经淬火和高温回火后的钢材。但在回火后时，要控制不使NiAl沉淀析出。钢经时效处理获得最终的使用性能。在此阶段发生NiAl相脱溶析出，使钢强化。
我国开发的PMS（10Ni3MnCuAl）钢成分与日本NAK80相近，Cu可起时效强化作用，Al对固溶时效后表面氮化很有利。PMS固溶加热温度为840℃—900℃，固溶后空冷或者油冷，组织为板条马氏体+颗粒贝氏体，硬度31—33HRC。模具在机械加工后进行时效。在500℃作用出现时效硬化峰值。时效后硬度在41—43HRC。时效后可进行表面渗氮或氮碳共渗，硬度在1000HV以上，也可进行PVD涂层处理。
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