热做模具真空热处理

    SKD61/H13是万能热作工具钢。可作压铸模，轻合金挤出模，锻模，铸模，塑料生产挤压机螺杆和柱塞，热剪裁刀片等。

热处理工艺简述：

一.消除应力退火

    模具在机加工过程中会产生很大的机加工应力，所以在淬火前必须把这部分应力去除。在粗加工和精加工后，必须进行二次去应力退火，然后进行修模，再安排最后淬火。不然会使模具在淬火过程中产生过大的变形。工艺为模具加热至600-650℃到温后，保温2-3小时，随炉慢冷至400℃以下出炉空冷。淬火前的精加工注意要留磨削余量。

二、淬火时多次预热

    为了尽量减少热应力，模具在加热到淬火温度前必须进行多次预热（400-650-900℃），模具整个截面都达到预定预热温度后，保温一定时间，然后再逐渐升温到下一个预热温度，且升温速度不能太快，因此时模具温度尚低，刚性大、塑性差、易裂。加热保温时间按每毫米壁厚1/2～1分钟计算。

三.淬火温度选择（奥氏体转化）

    为了使合金元素充分溶入奥氏体中去，淬火加热温度及保温时间必须充分，温度越高，时间越长，合金元素溶解越充分，则模具红硬性及抗回火稳定性越好，但容易使晶粒长大，机械性能下降，变形加大，故SKD61/H13钢料以1020～1030℃淬火温度为宜。

1.选择正确的冷却方法

    冷却可以采用油冷，气冷，500-550℃热浴分级，冷速快，产生热应力大，变形就大，但冷速过慢容易使碳化物在晶界析出，使材料强度极限降低，故一般以500～550℃分级或真空炉中高压气淬为宜。形状复杂的模具，不能冷至室温再回火，一般冷至80℃左右将它直接放入100～150℃的加热炉内，均热时间按1小时/100mm计算，使心部完成组织转变，然后再进行回火。

2.及时回火

    在淬火过程中会产生很大的热应力及组织应力，必须通过及时回火去除，不然很易造成模具变形、开裂，回火时尽量缓慢加热到所需温度，SKD61/H13材料一般需回火三次，回火温度决定于每次前道工序所测的硬度。一般在550～600℃为宜。回火时间至少2小时。

3.渗氮（氮化）

    氮化使模具表面产生较硬的氮化层，此氮化层有很好的耐磨性和耐腐蚀性，能提高模具的耐热疲劳强度和降低磨擦系数，提高模具寿命。一般可采用离子氮化或气体氮化，氮化层深度以0.2～0.3毫米（所括过渡层），硬度HV550～800为宜，氮化层过深，硬度过高，氮化层容易剥落。

    氮化前工件必须小心洗净，消除油渍，不然影响氮化质量。

    氮化后模具不能再进行研磨，不然将会使氮化层磨掉。

4.电火花加工：

    电火花加工是通过电荷的火花跳跃放电，使浸没在电解液中的工具表面被熔化。在熔化层和新凝固层之间有可能会出现裂纹。另外在熔化层下面，模具被加热到淬火温度以上，结果会形成新的淬火区（白色层）。

电流强度增大，使烧蚀速率以及表面粗糙度也越来越高。会造成对模具表面的损害。

在放电初加工之后，必须要以低电流强度进行精加工，以便对模具的损伤保持到最小程度。

热处理过程中聚积的残余应力，在放电加工过程中，很易导致拉伸裂纹，所以回火去应力必须充分。