轴的热处理工艺

轴的热处理工艺（精选10篇）

篇1：轴的热处理工艺

一、工作条件以及材料与热处理要求

1.条件:

在滑动轴承中工作,υ周＜ 2m/S,要求表面有较高在硬度的小轴,心轴.如机床走刀箱、变速箱小轴..

要求: 45、50,形状复杂的轴用40Cr、42MnVB.调质,HB228-255,轴颈处高频淬火,HRC45-50

2.条件: 在滑动轴承中工作,υ周＜ 3m/S,要求硬度高、变形小,如中间带传动装置的小轴

要求: 40Cr、42MnVB 调质,HB228-255,轴颈高频淬火,HRC45-50.

3.条件: υ周≥ 2m/S,大的弯曲载荷及摩擦条件下的小轴，如机床变速箱小轴，

要求: 15、20、20Cr、20MnVB 渗碳,淬火,低温回火,HRC58-62.

4.条件: 高载荷的花键轴,要求高强度和耐磨,变形小.

要求: 45 高频加热,水冷,低温回火,HRC52-58.

5.条件: 在滚动或滑动轴承中工作,轻或中等负荷,低速,精度要求不高,稍有冲击,疲劳负荷可忽咯的主轴,或在滚动轴承中工作,轻载,υ＜1m/s的次要花键轴.

要求: 45 调质,HB225-255(如一般简易机床主轴)

6.条件: 在滚动或滑动轴承中工作,轻或中等负荷转速稍高.ρυ≤150N.m/(cm^2.s),精度要求高,冲击,疲劳负荷不大.

要求: 45 正火或调质,HB228-255,轴颈或装配部位表面淬火,HRC45-50.

7.条件: 在滑动轴承中工作,中或重载,转速较高ρυ≤400N.m/cm^2.S,精度较高,冲击、疲劳负荷不大.

要求: 40Cr 调质,HB228-255或HB248-286,轴颈表面淬火,HRC≥54,装配部位表面淬火HRC≥45.

8.条件: 其他同上,但转速与精度要求比上例高,如磨床砂轮主轴.

要求: 45Cr、42CrMo其他同上,表面硬度HRC≥56.

9.条件: 在滑动或滚动轴承中工作,中载、高速、心部强度要求不高,精度不太高,冲击不大,但疲劳应力较大,如磨床,重型齿轮铣床等主轴.

要求: 20Cr 渗 碳,淬火,低温回火,HRC58-62.

10.条件: 在滑动或滚动轴承中工作,重载,高速(ρυ≤400N.m/cm^2.s)冲击,疲劳应力都很高.

要求: 18CrMnTi 20Mn2B 20CrMnMoVA 渗碳 淬火 低温回火HRC≥59.

11.条件: 在滑动轴承中回转,重载,高速,精度很高≤0.003mm,很高疲劳应力,如高精度磨床镗床主轴.

要求: 38CrAlMoA 调质 硬度HB248-286:轴颈渗氮,硬度HV≥900.

12.条件: 电动机轴,主要受扭.

要求: 35及45 正火或正火并回火,HB187及HB217.

13.条件: 水泵轴,要求足够抗扭强度和防腐蚀.

要求: 3Cr13及4Cr13 1000-1050℃油液,硬度分别为HRC42及HRC48.

14.条件: C616-416车床主轴,45号钢

(1)承受交变弯曲应力,扭转应力,有时还受冲击载荷.

(2)主轴大端内锥孔和锥度处圆,经常与卡盘,顶针有相对摩擦.

(3)花键部分经常磕碰或相对滑动(4)在滚动轴承中动转,中速,中载.

要求:

(1)整体调质后硬度HB200-230,金相组织为索氏体 .

(2)内锥孔和外圆锥面处硬度HRC45-50,表面3-5mm风金相组织为屈氏体和少量回火马氏体.

(3)花键部分硬度HRC48-53,金相组织同上

15.条件: 跃进-130型载重(2.5吨)汽车半轴承受冲击、反复弯曲疲劳和扭转,主要瞬时超载而扭断,要求有足够的抗弯、抗扭、抗疲劳强度和较好的韧性

要求: 40Cr 35CrMo 42CrMo40CrMnMo 40Cr 调质后中频表面淬火,表面硬度HRC≥52,深度4-6mm,静扭矩6900N.m,疲劳≥30万次,估计寿命≥30万km金相组织: 索氏体+屈氏体(原用调质加高频淬火寿命仅为4万km)

二、备注:

1.(1-8)备注:

主轴与轴类材料与热处理选择必须考虑受力大小、轴承类型和主轴形状及可能引起的热处理缺陷.在滚动轴承或轴颈上有轴套在滑动轴承中回转,轴颈不需特别高的硬度,可用45、45Cr,调质,HB220-250,50Mn,正火或调质HRC28-35.在滑动轴承中工作的轴承应淬硬,可用15、20Cr,渗碳,淬火,回火到硬度HRC56-62,轴颈处渗碳深度为0.8-1mm.直径或重量较大的主轴渗碳较困难,要求变形较小时,可用45或40Cr在轴颈处作高频淬火.高精度和高转速(＞r/min)机

床主轴尚须采用氮化钢进行渗氮处理,得到更高硬度.在重载下工作的大断面主轴,可用20SiMnVB或20CrMnMoVBA,渗碳,淬火,回火,HRC56-62.

2.(9)备注:

内心强度不高,受力易扭曲变形表面硬度高,宜作高速低负荷主轴.热处理变形较大.

3.(10)备注:

心部有较高的σb及αk值，表面有高的硬度及耐磨性.有热处理变形.

4.(11)备注:

很高的心部强度,表面硬度极高,耐磨和变形量小.

5.(12)备注:

860-880℃正火

6.(13)备注:

或1Cr13 1100℃油淬,350-400℃回火,HRC56-62.

7.(14)备注:

加工和热处理步骤:

下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精车外圆,钻中心孔,精车外

圆,铣键槽→锥孔及外圆锥局部淬火,260-300℃回火→车各空刀槽,粗磨

外圆,滚铣花键槽→花键高频淬火,240-260℃加火→精磨.

篇2：轴的热处理工艺

为了便于装配零件并去掉毛刺，轴端应制出45°的倒角;需要磨削加工的轴段，应留有砂轮越程槽;需要切制螺纹的轴段，应留有退刀槽，

它们的尺寸可参看标准或手册。

篇3：薄壁连接轴的工艺研究

1 制定工艺前准备

1.1 工件图分析

连接轴材料为难加工材料, 曲面壁薄, 最小壁厚只有3mm, 最大直径大、技术条件多、精度要求高, 很多技术条件都在0.03~0.05之间。此外工件还进行喷丸处理, 喷丸对工件的尺寸、技术条件的影响无法预期, 所以加工难度高, 尺寸和技术条件难以保证。工件三维示意图如图1。

2 主要表面的加工方法

2.1 内外型面的加工

内外型面为曲面, 壁薄, 最小壁厚仅为3mm, 尺寸多, 最大直径大、技术条件多、精度要求高。工件壁薄曲面精度比较高, 多项技术条件要求比较严, 薄壁易变形, 加工很难保证。加工时必须考虑控制变形。经研究决定, 从工艺路线上安排两次消除应力热处理, 减少机加应力对工件变形的影响;研究装夹方案, 尽可能减少半精车和精车内外型面时装夹引起的变形。同时选择合适的切削刀具、优化切削参数, 控制工件变形。

2.1.1 工艺路线对工件变形的控制

因为工件属于薄壁件, 在开始制定工艺路线时就必须考虑控制变形。为了最大限度减小机加应力对工件变形的影响, 工艺路线安排了两次消除应力热处理;在完成腹板的精车加工后, 工件需要对腹板进行喷丸处理。由于在喷丸后工件的变形程度无法预知, 所以工件在喷丸前所有的面均留有余量并在喷丸后进行修复, 这样不仅保证了相关尺寸, 同时也保证了各个面相对于基准的技术条件。

2.1.2 消除应力热处理对工件变形的控制

为了最大限度减小机加应力对工件变形的影响, 工艺路线在粗车后和半精车后分别安排了消除应力热处理, 经过粗车后, 工件每边剩余2~3余量, 工件去除材料多, 累积机加应力大, 此时进行第一次消除应力热处理, 消除粗加工工序累积的应力。

当半精车后, 各边余量控制在约1, 再进行一次消除应力热处理, 释放工件中所累积的机加应力, 减少精车时机加应力对工件变形的影响。

2.1.3 对精车前修复基准时振刀和变形的控制

为保证精车时腹板和基准能够实现一次加工, 在精车前需要修复大端两端面和外圆。车加工大端, 由于大端悬空且工件壁薄、刚性差, 易造成振刀和让刀, 从而使工件精车基准不平同时粗糙度不能达到要求。经过研究决定在大端加以辅助支撑, 加强大端的刚性并避免振刀和让刀。

在加工过程中没有辅助支撑的情况下端面跳动为0.03并且有轻微的振刀, 在装有附注支撑的情况下端面跳动为0.005mm, 表面粗糙度达到要求。

2.1.4 喷丸后工件的修复

由于无法预知工件在喷丸后的变形情况, 所以需要在喷丸前后测量工件各个表面相对于基准的跳动, 经测量腹板在喷丸前相对于基准的跳动为0.02, 喷丸修复后则为0.04, 可以满足设计要求。

为保证各个尺寸和形位公差满足设计要求, 喷丸后对各个配合表面进行修复。内型面各配合面与基准一次加工形成, 修复外型面配合面时找正基准后加工, 尺寸和形位公差可以保证。

2.1.5 加工参数的选择

转速高, 进给量大, 虽然可以提高切削效率, 但是在单位时间内切除的材料多, 工件热传导不充分, 累积的机加应力也大, 很容易导致薄壁件变形。切削深度受刀具半径制约, 并且切削深度将直接影响工件受到的切削力, 因为选用的刀具半径R1.5, 且为了减少切削力对薄壁件的影响, 切削深度也不宜过大。经过多次试验, 在满足加工精度的前提下, 转速为70r/min, 进给量为0.1mm/r, 切削深度不超过0.25mm。

3 结论

经过进行连接轴工艺的分析研究, 制定合理的工艺路线、加工方法, 加工出的工件符合设计要求, 结果表明工艺路线、加工方法可行, 为其他类似结构薄壁工件的机械加工制造提供了宝贵的经验。

参考文献

[1]柯明扬.机械制造工艺学[M].北京:航空航天大学出版社, 1996 1-185.

[2]汤湘中.机床夹具设计[M].北京:机械工业出版社, 1988 1-158.

[3]张幼桢.金属切削原理及刀具[M].北京:国防工业出版社, 1990 1-162.

篇4：不锈钢细长轴的加工工艺

铬镍不锈钢细长轴加工易弯曲并形成鼓形零件,工件加工精度及表面质量难保证,故加工不锈钢细长轴的关键工艺是控制尺寸精度、表面质量及变形。

一、铬镍不锈钢的特性

1.不锈钢(1Cr18Ni9Ti)塑性大

不锈钢(1Cr18Ni9Ti)塑性大,其伸长率超过45钢2倍以上,切削时塑性变形大,加上加工硬化大,剪切滑移区金属材料的剪切应力增大,故总的切削力增大。

2.不锈钢(1Cr18Ni9Ti)切削温度高，刀具易磨损

切削不锈钢时,切削温度比切削45钢高200℃～300℃。主要原因一是切削力大,消耗功率多；二是不锈钢的导热差,其热导率只有45钢的1/3,由切削带走的热量很少,切削热导很慢,使切削区和刀面上的温度很高,加之不锈钢材料中的高硬度碳化物(TiC)形成的硬度点对刀面的磨损以及加工硬化等原因,使刀具极易磨损。

3.容易粘刀和形成积屑瘤

因为不锈钢的塑性高,粘附性强,极易形成积屑瘤,严重影响已加工表面质量,难以得到光洁表面。

4.切屑不卷曲和折断

由于不锈钢的塑性高,韧性大且高温度强度大,切时切屑不易折断。对工人有安全隐患,故解决断屑和排屑是切削不锈钢的难题之一。

5.不锈钢的线膨胀系数大

不锈钢的线膨胀系数大(约为45钢的1.5倍),加工时热膨胀和热变形对工件加工精度产生影响。

二、不锈钢细长轴的工艺特点分析

不锈钢细长轴刚性差,变形严重。在切削过程中,工件在切削力、自重、离心力和切削热的作用下,会发生变形,严重影响加工精度,工件容易报废。并且由于行程长,刀具磨损快,表面质量难以控制。

只要降低切削力,增加工件刚性,严重控制刀具磨损,降低切削热,解决工件受热变形、刚性变形、表面粗糙度升高等问题,就可以保证不锈钢细长轴的加工精度。

三、加工不锈钢细长轴的新工艺

1.刀具材料

刀具材料应选择热硬性高、耐磨性高、抗热振动好的材料。粗加工选用硬质合金牌号YS2、YG8N、YG640、YG530、YG8A等，因为它们是耐磨性、抗振性、抗冲击性、抗热振性好的材料。精加工选用YN10、YM10、YN05等。

2.刀具几何参数

（1）前角和前刀面的选择。宜选取300～350大前角和较小负倒棱,在保证刀刃前强度的前提下又使刀刃锋利,降低切削力,减小工件加工硬化和变形。

（2）主偏角、刃倾角、刀尖圆弧半径的选择。根据加工不锈钢细长轴径向力小的特点,宜选用930主偏角、100～150的刃倾角和较小刀尖圆弧半径。

（3）后角和副偏角的选择。粗加工宜选取较大的后角和副偏角；精加工宜选用较小后角和副偏角。

（4）断屑槽的选择。为保证切削时良好断屑,采用先进的机夹双层刀片断屑台来断屑。刀具不需要磨断屑槽,就能解决因磨断屑槽降低刀具强度的问题,同时又充分利用刀具,减少刀具刃磨辅助工时,提高刀具利用率。断屑台位置可调整,形状呈C形。

（5）粗车刀几何角度。主偏角750，副偏角100～200，前角200～250，后角60～80，刃倾角10～40，刀尖圆弧半径0.3mm～0.5mm,负倒棱0.2mm～0.4mm。该刀具特点：前角较大,切削轻快,切削力小,减小加工硬化。较大的主偏角和刀尖圆弧半径相结合,减小径向切削力,防止工件弯曲。负倒棱与小刃倾角可提高刀尖强度。

（6）精车刀几何角度。主偏角900～930，副偏角40～60，前角250～300，后角40～60，刃倾角100～150，较小刀尖圆0.1mm～0.2mm，负倒棱0.05mm～0.15mm。后刀面磨出为0°的抗振阻力刃带。该刀具特点:大前角和小负倒棱相配合,刀刃锋利,减少工件塑性变形,大主偏角消除了径向切削力对工件的影响,较小副偏角和修光刃约为0.5mm～1mm,保证已加工表面质量。

3.切削用量

粗车时:切削速度15～20m/min,进给量0.3～0.6mm/r,背吃刀量1～2mm；由于切削力大,切削热高,宜选取较低切削速度,保证刀具耐用度,减小磨损,采用中等进给量和较大进给量,提高生产效率。

精车时:切削速度60～80m/min,进给量0.1～0.2mm/r,背吃刀量0.3mm；精车时,选取较大切削速度,克服积屑瘤的生成,保证加工表面质量,进给量不宜小于0.1mm/r,否则会加快刀具磨损；背吃刀量应大于加工硬化层,否则会切不进,也会加快刀具磨损。

4.其他辅助措施

（1）采用长方形加宽三爪跟刀架(宽度是普通跟刀架2～3倍),使工件刚性增加数倍。

（2）采用左偏刀,切削时反向走刀,使工件受轴向拉力,可有效防止工件弯曲变形。

（3）采用先进活络夹紧装置消除工件因受热膨胀所引起的弯曲变形。用该装置锁紧工件后结合左偏刀,使工件产生轴向拉力,当工件受热弯曲变形时,以消除工件的热弯曲变形。

（4）切削液采用极压乳化液。

（5）刀面均用油石修磨,降低刀面表面粗糙度。

篇5：热处理工艺总结

将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度后，一般随炉温缓慢冷却。

目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能 2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备 3.消除冷、热加工所产生的内应力。

应用要点：1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料 2.一般在毛坯状态进行退火。

2.正火

将钢件加热到Ac3以上30~50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。

目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能 2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备 3.消除冷、热加工所产生的内应力。

应用要点：正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。

3.淬火

将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。

目的：淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单一均匀的奥氏体组织，以提高耐磨性和耐蚀性。

应用要点：1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢；2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但同时会造成很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的综合力学性能。4.回火

将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某一温度，经保温后，于空气或油、热水、水中冷却。

目的：1.降低或消除淬火后的内应力，减少工件的变形和开裂；2.调整硬度，提高塑性和韧性，获得工作所要求的力学性能；3.稳定工件尺寸。

应用要点：1.保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火；以保持高的冲击韧度和塑性为主，又有足够的强度时用高温回火；2.一般钢尽量避免在230~280度、不锈钢在400~450度之间回火，因为这时会产生一次回火脆性。

5.调质

淬火后高温回火称调质，即将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度，保温后进行淬火，然后在400~720度的温度下进行回火。

目的：1.改善切削加工性能，提高加工表面光洁程度；2.减小淬火时的变形和开裂；3.获得良好的综合力学性能。

应用要点：1.适用于淬透性较高的合金结构钢、合金工具钢和高速钢；2.不仅可以作为各种较为重要结构的最后热处理，而且还可以作为某些紧密零件，如丝杠等的预先热处理，以减小变形。

6.时效

将钢件加热到80~200度，保温5~20小时或更长时间，然后随炉取出在空气中冷却。

目的：1.稳定钢件淬火后的组织，减小存放或使用期间的变形；2.减轻淬火以及磨削加工后的内应力，稳定形状和尺寸。

应用要点：1.适用于经淬火后的各钢种；2.常用于要求形状不再发生变化的紧密工件，如紧密丝杠、测量工具、床身机箱等。

7.冷处理 将淬火后的钢件，在低温介质（如干冰、液氮）中冷却到－60～－80度或更低，温度均匀一致后取出均温到室温。

目的：1．使淬火钢件内的残余奥氏体全部或大部转换为马氏体，从而提高钢件的硬度、强度、耐磨性和疲劳极限；2． 稳定钢的组织，以稳定钢件的形状和尺寸。

应用要点：1．钢件淬火后应立即进行冷处理，然后再经低温回火，以消除低温冷却时的内应力；2．冷处理主要适用于合金钢制的紧密刀具、量具和紧密零件。

8．火焰加热表面淬火

用氧－乙炔混合气体燃烧的火焰，喷射到钢件表面上，快速加热，当达到淬火温度后立即喷水冷却。

目的：提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，心部仍保持韧性状态。

应用要点：1．多用于中碳钢制件，一般淬透层深度为2～6mm；2．适用于单件或小批量生产的大型工件和需要局部淬火的工件。

9．感应加热表面淬火

将钢件放入感应器中，使钢件表层产生感应电流，在极短的时间内加热到淬火温度，然后喷水冷却。

目的：提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，心部保持韧性状态。

应用要点：1．多用于中碳钢和中堂合金结构钢制件；2． 由于肌肤效应，高频感应淬火淬透层一般为1～2mm，中频淬火一般为3～5mm，高频淬火一般大于10mm．

10．渗碳

将钢件放入渗碳介质中，加热至900～950度并保温，使钢件便面获得一定浓度和深度的渗碳层。

目的：提高钢件表面硬度、耐磨性及疲劳强度，心部仍然保持韧性状态。

篇6：热处理工艺课程设计

沈阳理工大学热处理工艺课程设计

T10A 检验量棒的 热处理工艺设计
1 热处理工艺课程设计的目的
热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是 热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是：（1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所 学知识得到巩固和发展。（2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。（3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。

2 热处理课程设计的任务
①普通热处理工艺设计 ②制定热处理工艺参数 ③选择热处理设备 ④分析热处理工序中材料的组织和性能 ⑤设计热处理工艺所需的挂具、装具或夹具 ⑥特殊热处理工艺设计 ⑦填写工艺卡片

3 T10A 检验量棒的技术要求及选材
3.1 T10A 的零件图
T10A 检验量棒的零件如图 3.1 所示。

图 3.1

检验量棒图

3.2 技术要求
1

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T10A 检验量棒的技术要求 如下： 硬度：HRC60～63

[1]

3.3 材料的选择
3.3.1 零件用途 量棒是用来度量工件工件内经专门尺寸的工具。3.3.2 工作条件（1）量棒在使用过程中经常受到工件的摩擦与碰撞，长时期使用量棒会因磨损 而失去其精度。（2）量棒在长时期存放和使用过程中，会因环境和工作而导致量棒的变形，进 而尺寸不再稳定，不能再用来度量工件。（3）量棒在使用过程中，还会受到冲击作用，会导致量棒因偶然碰撞而断裂。综上所述，量棒在使用过程中，经常受到工件的摩擦和碰撞，而作为量棒本身又 必须具备非常高的尺寸精确性和恒定性。长期使用会导致量棒失去其精度，且在存放 时会因保存不当而导致其变形，所以要求量棒不仅要有高的硬度和耐磨性，还要有一 定的韧性。

3.3.3

性能要求

检验量棒的形状简单，尺寸不太大，但量棒在使用中要求很高，为了满足这些要 求，可选用含碳量高的钢，同时要求有一定的韧性。含碳量高的钢经淬火热处理后可 得到马氏体和未溶碳化物，可使量棒有高的硬度和耐磨性，保证量棒在长期使用中不 致被很快磨损，而失去其精度。此外还有高的尺寸稳定性，保证量棒在使用和存放过 程中保持其形状和尺寸的稳定性。高碳钢经淬火并及时回火后，可以在很少降低硬度 的同时使钢的韧性明显提高，这样可使量棒有足够的韧性，以保证量棒在使用时不致 因偶然因素而损坏。

3.3.4

材料选择

根据检验量棒的工作条件，尺寸及性能要求选择碳素工具钢，其未加入合金元素，价格便宜，退火后硬度低，可

加工性好，磨削及抛光性好。T8,T8A,T9,T9A,T10A,T11A 等都属于碳素工具钢，但T8,T8A,T9,T9A接近共析成分，含碳量较少，淬火后的组织
2

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中未溶碳化物极少，耐磨性差。而T11,T11A远离共析成分，在淬火后组织中的未溶碳 化物较多，降低了钢的韧性。T10A在淬火加热时不易过热，又存适量的未溶碳化物，耐磨性高，且弥补了T11A韧性不足的缺点。

3.3.5

T10A钢化学成分及合金元素作用

T10A 钢的化学成分示于表 3.1
表 3.1 T10A 钢的化学成分 ω/% C 0.15～0.30 Mn 0.15～0.30 Si 0.15～0.30 P ≤0.030 S ≤0.030
[1]

化学元素作用： ①C ：保证形成碳化物所需要的碳和保证淬火马氏体能够获得的硬度 ②Si： 能提高钢的淬透性和抗回火性，对钢的综合机械性能，还能增高淬火温度，阻碍碳元素溶于钢中。③Mn：能增加钢的强度和硬度，有脱氧及脱硫的功效（形成 MnS），防止热脆，故 Mn 能改善钢的锻造性和韧性，可增进刚的硬化深度，降低钢的下临界点，增加奥氏 体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善机械性能。

3.3.6

T10A 钢热处理临界转变温度

T10A 钢热处理的临界转变温度见表 3.2[1]
表 3.2 T10A 钢临界转变温度/℃ 钢号 T10A Ac1 730 Ac3 800 Ar1 700

3.4

T10A 钢量棒加工制造工艺流程 T10A 钢量棒加工制造工艺流程如下：

下料→锻造→调质处理→机加工→不完全淬火→清洗→冷处理→低温回火→时效→ 检验→包装

4

T10A 钢的热处理工艺

3

沈阳理工大学热处理工艺课程设计

4.1 T10A 钢的调质处理工艺
4.1.1 调质处理（淬火+高温回火）目的

进行预备热处理，获得粗大回火索氏体，降低淬火前机加工的表面粗糙度，使淬 火后具有高而且均匀的硬度。如果采用正火加球化退火，则加热周期长,生产效率低。所以选择调质处理作为 T10A 钢的预备热处理，处理后可以获得回火索氏体，减少淬 火变形，提高机械加工的光洁度。4.1.2 淬火工艺（1）淬火目的 淬火是为了获得马氏体（2)淬火温度 加热温度：780±10℃。因为 T10A 是过共析钢，钢中含有碳化物形成元素。为使碳化物溶入奥氏体中，使 奥氏体合金化程度增高，提高淬火回火后的机械性能，因此调质处理加热温度在 730℃（即 Ac1 温度）加 30-50℃。所以最终选择的加热温度为 780±10℃.（3）淬火设备 选用RDM系列埋入式盐浴炉，盐浴炉参数见表 4.1。
表 4.1 RDM-70-8 埋入式盐浴炉 型号 额定功率 电源 相数 RDM-70-8 70(KW)3 电压 380(V)850℃
[7]

额定温度

工作空间尺寸(mm ×mm)450×350×700

说明：炉温均匀，介质流动性好，加热速度，温度均匀，工件变形小，加热质量好，利于提高产品质量，炉膛容积有效利

用率高，产量大，耗电量少，可节省电能与筑炉 材料，电极寿命长，减小停炉时间。适用于中，小型工件成批量生产。

（4）加热方法 采用到温加热的方法，是指当炉温加热到指定的温度时，再将工件装进热处理炉进行 加热。原因是加热速度快，节约时间，便于批量生产。
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沈阳理工大学热处理工艺课程设计

(5)加热介质 加热介质为 44%NaCl+56%KCl
表 4.2 加热介质与使用温度的关系 盐浴成分（%，按重量计算）28NaCl+72CaCl2 34NaCl+33CaCl2+33BaCl2 50NaCl+50BaCl2 22NaCl+78BaCl2 44NaCl+56KCl 34KCl+66BaCl2 熔点（℃）500 570 600 640 663 657 使用温度范围（℃）540～870 600～870 650～900 675～900 700～870 700～950

(6)保温时间 保温时间：12min 选定的依据： 加热时间可按下列公式进行计算： t=a×K×D，式中 t 为加热时间（min），K 为反映装炉时的修正系数，可根据表 4.4 可得 K 取 1.4，a 为加热系数 min/mm,加热 系数 a 可根据钢种与加热介质、加热温度，参数按照表 4.3 选取，D 为工件有效厚度（mm）.可得 t=a×K×D=1.4×20×24=672s
表 4.3 工件加热系数 a 钢号 碳钢 合金钢 高合金钢 高速钢 退火、正火（箱式炉）箱式炉 0.7～0.8min/mm 0.9～1.0min/mm 1.0～1.5min/mm 2～3min/mm 0.7～0.8min/mm 0.9～1.0min/mm 预热 1min/mm 加热 45s/mm 2～2.5min/mm 淬火 盐炉 20～30s/mm 30～45s/mm 预热 30s/mm 加热 16s/mm 预热 15～30s/mm 加热 8～12s/mm

(7)冷却方式 由 T10A 的淬透性曲线可知，要达到所要求的硬度，可选择水淬，且由于 T10A 的淬透 性低，为获得马氏体组织，应选择强烈的淬火介质.所以选择水作为 T10A 的淬火介质。（8）冷却介质 冷却介质：水
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篇7：金属热处理的工艺过程介绍

加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制，且无环境污染。利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。

金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。，是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。

冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。

钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。

淬火是将工件加热保温后，在水、油或其他无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。

“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同。为了获得一定的强度和韧性，把淬火和高温回火结合起来的工艺，称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后，将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间，以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行，使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理；在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理，它不仅能使工件不氧化，不脱碳，保持处理后工件表面光洁，提高工件的性能，还可以通入渗剂进行化学热处理。

使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。

不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其他合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其他热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。

热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说，它可以保证和提高工件的各种性能，如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态，以利于进行各种冷、热加工。

篇8：低压涡轮轴的工艺研究

低压涡轮轴是安装在航空发动机涡轮机转子上核心的关键轴件, 是典型的空心长轴类零件, 该零件结构复杂, 其尺寸精度高、技术条件要求极为严格, 在工艺制造的过程中很难加工保证, 需要合理的制定工艺方案, 研究解决低压涡轮轴的内外型面加工变形问题, 保证零件得壁厚差要求。

该低压涡轮轴总长1161±0.15;壁厚差不大于0.08;小端螺纹相对于基准W-G的同轴度为ф0.05;小杆相对于基准W-G的跳动0.02;轴中间部位圆柱度为0.01, 相对于基准W-G的跳动为0.02;大端外圆及端面相对于基准W-G的跳动为0.02;大端外圆圆柱度为0.005, 相对于基准W-G的跳动为0.01;径向孔及斜孔的位置度为ф0.3均布;花键套齿模数2.5, 齿数26, 齿向偏差0.015, 齿型公差0.038;表面粗糙度为Ra=1.60μm或Ra=0.80μm;径向尺寸最小公差为0.018。由于零件较长, 加工过程中容易弯曲变形, 再加上尺寸及技术条件要求精度高, 难以加工。

2. 工艺参数的选择

低压涡轮轴采用1Cr11Ni2W2Mo V材料制造, 该材料是马氏体热强不锈钢, 具有良好的综合力学性能, 加工时需选用合理的工艺参数, 见表1。

3. 低压涡轮轴加工工艺方案设计

3.1 深孔加工

低压涡轮轴的毛坯为细长型实心模锻件, 深孔加工在专用的深孔钻、深孔钻镗床上进行。外圆基准加工后, 首先加工内孔, 然后通过热处理工序来消除加工应力。内型面加工过程分为钻、镗、铰3个步骤。由钻深孔加工去除大部分零件内孔余量, 镗孔修正热处理产生的弯曲变形, 最后通过铰孔完成长轴零件最终内型面的加工。内孔镗正后, 以内孔为基准, 车加工零件外型面, 使涡轮轴的内外表面同心, 从而保证零件壁厚差要求。在壁厚差测具上分段测量各截面壁厚差数值, 在普通车床上, 对壁厚差厚点, 通过一夹一顶的方式, 找偏壁厚差厚点, 对零件进行车加工, 将壁厚差厚点车掉, 通过反复测量及修整, 保证壁厚差要求。每进行一次深孔加工, 对零件进行一次修复壁厚差工序, 以保证壁厚差要求。

在深孔加工过程中, 为确保零件壁厚差要求, 须采用外购机加刀具, 既可以提高零件加工效率, 又能提高零件加工质量。在每次深孔加工前, 需镗加工对应尺寸的引导孔, 以保证深孔的技术条件要求。

镗加工引导孔后, 首先用支撑部位直径尺寸为φ72.7的深孔刀具加工深孔φ72.7, 改用支撑部位直径为φ73.3的深孔刀具加工孔φ73.3。大孔加工完毕后, 改用长的转接杆加工深孔φ47, 此时采用的转接杆支撑部位直径应该与刚加工完的大孔直径φ73.3相配合。在转接杆上安装小孔引导刀具φ47后, 先加工φ47的引导孔, 引导孔加工完毕后, 采用长度较长的φ47深孔刀具加工小孔至图纸尺寸。

3.2 车削加工

由于零件加工余量大, 且需要经过一次热处理, 因此将车削加工分为粗车、细车、半精车及精车几个部分。其中粗车安排在热处理之前, 细车、半精车逐步去除零件表面余量, 减少切削应力, 精车由数控车床完成最终外型面的加工。

3.3 加工过程中的注意事项

(1) 加工过程中每调用一个新程序, 操作者、工艺人员对调用的程序进行校对, 保证加工程序的正确性。

(2) 每次更换刀具或刀片, 都要在零件上重新对刀, 保证对刀值的一致性, 接刀表面圆滑转接。

(3) 每加工一次表面, 操作者, 工艺人员共同进行检查, 并于在机床上对给定的刀补值进行校验, 以便根据测量值进行调整。

(4) 每循环加工一次表面, 操作者、工艺人员检查刀具磨损情况, 决定换刀点和换刀次数。

4. 低压涡轮轴壁厚差的修复

对于长轴类零件, 严格控制零件的壁厚差是加工长轴类零件的重点及难点, 对于低压涡轮轴, 壁厚差的修复极其重要, 深孔工序加工完成后, 预先用测具检查零件外圆5~6处表面, 找出各处的最高点, 并在最高点部位用彩笔标出实际数值。根据求得的实际数值, 在车床上安装零件时故意将外圆找偏后, 车加工外型面, 并加工尾部倒角, 作为后续零件加工的基准, 以保证壁厚差要求。

长轴类零件, 加工过程中机床尾座顶紧力过大, 导致零件在加工过程中受轴向顶紧力较大, 零件中心部位产生弯曲变形, 影响零件质量;其次, 在垫偏尾座找偏零件过程中壁厚差最大点与零件跳动最高点存在一定的角度。因此, 零件在修复过程中存在一定的误差。在零件修复过程中, 要在满足零件加工的情况下, 尽力减小顶紧力, 以减小长轴类零件在加工过程中的弯曲变形, 提高零件加工精度;其次, 在零件修复的过程中, 要多次对壁厚差进行测量, 以达到最终的壁厚差要求。

5. 结果讨论与分析

低压涡轮轴是长轴类零件的典型结构, 经过长期的试验与改善, 其加工工艺对长轴类零件的加工具有指导意义。车削加工和铣削加工的加工参数制定对同种材料的其他类型零件也具有参考价值。后续加工能力提升还需参考国外先进的技术, 不断提高及完善。

参考文献

[1]姜雪梅.盘轴制造技术[M].北京:科学出版社, 2002:40-85.

篇9：“零保温淬火”热处理工艺探讨

所谓零保温淬火，就是指工件加热时，其表面和心部达到淬火加热温度后，不需保温，立即淬火冷却的热处理工艺。与现行的淬火工艺相比，“零保温”淬火省去了工件透热和完成组织转变所需要的保温时间，不仅能节约能源，提高劳动生产率，还可以减少或消除工件在保温过程中产生的氧化、脱碳等缺陷，有利于产品质量的提高。

一、理论探讨

在大多数热处理工艺中，钢的加热目的主要是获得奥氏体组织。了解奥氏体化过程，有助于分析加热工艺的制定。

1．奥氏体化过程

奥氏体 A形成必须要有一定的过热度△T，提供相变驱动力△G。共析钢 P在加热温度大余等于Ac1时，转化为奥氏体A。奥氏体的形成实质就是体心立方晶格改组成面心立方晶格的同素异构转变，须进行铁原子和碳原子的迁徙。奥氏体的形成既发生相变，也伴随着原子的扩散，即在相变的同时，碳原子由渗碳体-奥氏体-铁素体扩散。

其转化可分为以下四个阶段（有五个图为什么是四个阶段？¬¬建议与作者核实）：① A形核 ②A晶核长大 ③残余Fe3C溶解 ④ A均匀化。在铁素体F和渗碳体 Fe3C两相界面上形核后，向F和Fe3C两个相界面推移，F晶格重构成面心立方，而Fe3C具有复杂晶体结构，不能直接通过晶格的改组进行，只能通过渗碳体的分解、溶入奥氏体来实现。重构速度比Fe3C溶解速度快，所以F先溶解，剩余Fe3C通过C原子扩散，从而使A均匀化。对于亚共析钢其平衡组织为铁素体+珠光体，奥氏体化过程分两个阶段进行：第一阶段是加热到略高于Ac1温度时珠光体转变成奥氏体；第二阶段是在Ac1-Ac3温度区间升温过程中铁素体向奥氏体的转变。过共析钢也有第二相的存在（渗碳体），渗碳体的分解、溶入，完全奥氏体化时晶粒已显著长大。

2．加热工艺

奥氏体形成的各个阶段所需的时间是不同的。形核和长大阶段的时间较短，残余渗碳体的溶解较长、奥氏体均匀化的时间更长。加热工艺的确定须充分考虑加热温度、加热时间、加热速度和加热方式。加热时通常是三段式操作：升温、均温、保温。保温的目的一方面是使工件内外匀温，而更重要的是保证奥氏体形成过程中碳化物的溶解及奥氏体的均匀化。原则上升温时间应指整个工件都达到加热温度所需要的时间，但是由于难以确定工件心部究竟何时到温，一般都以加热开始到工件表面到温所需的时间作为升温时间，并以此作为保温时间的开始。在传统工艺计算时间：T=K*A*D式中的T为加热时间，K为装炉系数，A为加热系数，D为工件有效厚度，其实我们在实际生产中，一般是根据以往工作经验和工件有效厚度来计算保温时间。

二、工艺分析

１．保温时间是否真的为“零”

这里要认清两个时间概念。

（１）均温时间。它是指炉膛内的各处温度均匀化的时间；炉膛温度和加热件的表面温度均匀化时间。

（２）保温时间。它是指使加热件从外到里都达到需要的温度（包括组织转变、固溶、重结晶、均匀化等等）的时间。从其工艺来看，现行的工艺保温时间一般是从工件表面到温时才开始计算，从“零保温”工艺表述中，可知是把工件表面温度和心部温度都到达加热温度算升温时间。与现行工艺比较起来，这加热过程包括均温时间和部分保温时间。也就是说，实际上保温时间不为零，只是短而已。

２．奥氏体均匀化过程是否真的能省掉

从奥氏体化过程来看，如果碳溶解不均匀将会影响工件的性能。奥氏体化从传热学角度来看：凡属“薄件”的工件，当其表面到温后，其心部的温度与表面温度相差很小；从金属学的角度来看，一般钢材的奥氏体化时间很短，因此对许多零件的加热，不必额外增加保温时间。试验结果表明，结构钢淬火及正火加热采用“零保温”或短时间保温是完全可行的。特别是45？、45Mn2这样的碳素结构钢或单元素合金结构钢，采用“零保温”工艺可以保证其力学性能要求。当炉温已达到工艺设定值时，也就是说工件表面已达到工艺温度值时，工件已透烧了，不要再额外增加保温时间了，这就是常说的“零”保温加热。既在这过程中，工件的奥氏体化已经完成或接近全部完成。

３．零保温工艺的适用有限制吗？

合金元素对钢加热的影响主要表现在两个方面：一是合金元素对奥氏体形成速度的影响；二是合金元素对晶粒长大的影响。我们主要分析第一点，大部分合金元素阻碍碳在钢中的扩散，减慢奥氏体的形成速度，而且合金碳化物溶人奥氏体的更难，需要更高的温度；合金元素在奥氏体中的扩散速度极慢，且碳的扩散速度也因合金元素的加入而变慢。同时保温时间更主要的和加热件的导温、导热系数有关，即加热件物性起了主要作用，在均温后是物性决定了时间的长短。故合金钢加热保温时间要比碳钢长得多，才能使奥氏体充分均匀化。合金结构钢（40Cr,35CrMo,42CrMo）等，因其材料中添加了一些合金元素，在加热过程中我们要使在碳化物均匀化需要一定的时间，对于40CrNiMo等多元素合金结构钢，零保温处理其力学性能也并不坏，完全符合指标要求，但若为了性能可靠、稳定，可选用5分钟短时保温。因此“零保温”淬火工艺主要反应在碳素钢和低合金钢上，这是由于碳素钢没有合金元素和碳化物，不须长时间保温均匀奥氏体化过程。低合金钢因其传热系数与碳素钢基本类似，所以相对碳素钢来说就要多一点时间，一般我们也要在传统工艺时间上的60%～80%左右，这样做可以缩短钢件在高温加热时间，变形量也相对减少一点，奥氏化晶粒相对较细小，淬火后可得到细小马氏体组织，其机械性能也就得到一定的提高，这也是我们热处理工作者想要达到的效果。

三、概括总结

第一，“零保温”工艺的保温时间并不为零，只是保温时间很短。

第二，“零保温”工艺主要适用一般碳素钢和低合金钢的热处理。对于高碳钢、合金钢要相应增加保温时间，使奥氏体均匀化。

第三，在实际生产过程中，要根据实际情况来合理安排保温时间。单纯追求“零保温”会适得其反。

篇10：轴的热处理工艺

摘 要：随着科学技术的发展和不断提高，模具材料的热处理工艺的选择问题得到了很好的解决。近几年，我国模具行业发展迅速，不过模具材料的水平和热处理工艺跟发达国家相比，还有很大的差距。目前模具市场的竞争非常激烈，如何提高模具的生产质量和减少产生周期是一个很重要的问题。延长模具的性能会带来巨大的经济效益和社会效益。从理论上讲，模具的性能主要包括精度和表面光洁度。

关键词：模具材料 问题研究 热处理工艺

在现阶段，模具是一种很重要的加工工艺装备，也是我国制造业发展的重要基础。随着我国工业的不断发展，对模具材料的性能要求越来越高，对模具材料的需求也相应的增加。模具材料的性能好坏决定着产品的质量和经济效益。而模具的寿命对于加工效率和成本也有非常大的影响。从理论上讲，模具的失效分为工作失效和偶然失效，工作失效指的是模具在正常工作时发生破损而导致模具寿命的结束。偶然失效指的是模具由于设计的错误从而导致模具过早的破损。影响模具寿命的因素包括五点：第一热处理不当，占百45%[1]。第二，选材不当导致模具结构的不合理，占25%。第三，工艺问题，占大约10%。第四，润换问题导致设备损坏，占大约20%。由此可见，模具材料与热处理之间的关系是影响模具寿命最主要的因素。解决热处理工艺问题是增加模具寿命的关键。

一、模具材料简介

1.1 冷作模具材料

在模具材料中，冷作模具的种类一般比较多，而且形状结构的差异也比较大。这种模具材料的工作条件和性能不是很相同。因此，在选择冷作模具时候，要进行综合的考虑，才能发挥材料的功能。目前，我国常用的冷作模具材料主要分为四大类：高速钢、硬质合金、碳素工具钢和合金工具钢[2]。

1.2 热作模具材料

在模具材料中，热作模具的选用比较苛刻，热作模具通常要在600℃左右的高温下进行工作，因此对于模具材料的选择有更高的要求，模具材料的强度，硬度，耐磨性和抗冷热疲劳度都要很好。此外，模具材料还要具备抗氧化性和抗腐蚀性。为了更好地适应先进的加工技术，很多新设备对于模具材料的韧性也做出了比较高的要求，随着一些新型热加工技术的出现和发展，新型模具材料也应运而生。例如，铁基高温合金、镍基高温合金和难熔合金用来做高温的热作模具材料[3]。

1.3 塑料模具材料

随着石油化工行业的不断发展，塑料模具已经成为了非常重要的工业原料。近年来，塑料制品越来越多，因此用于制品的塑料模具消耗量也很多。与传统的冷作和热作模具相比，塑料模具的性能更为特殊。塑料模具具有较高的硬度，一般的耐磨性和足够的深化深度。此外，塑料模具还有较低的耐热性，在200℃-250℃的温度下工作，塑料模具不变形，不养化，稳定性很好。最后，塑料模具的耐腐蚀性比热作和冷作模具要好很多。

1.4 玻璃模具材料

玻璃模具材料是一种新型的模具，目前，随着科学的不断发展，很多大型公司都在研制性能更好的玻璃模具材料来代替其他模具[4]。

二、冷作模具材料及其热处理的选择

对于冷作模具来讲，其使用寿命与模具的硬度，强度和耐磨性有很大的关系。因此，对于冷作模具的热处理工艺要求很高。对于冷作模具材料的主要性能要求是：首先要有很好的耐磨性，高强度和足够的韧性;其次要具有很好的抗疲劳性，抗擦伤性以及咬合性。

2.1 低淬透性冷作模具钢及其热处理

满足以上性能要求的冷作模具材料包括低淬透性冷作模具钢，低变形冷作模具钢和高合金工具钢等。在低淬透性冷作模具钢中使用最多的是碳素工具钢，其主要特点是含碳量比较高，耐热性比较好，可以在临界迅速地冷却并产生热应力的变形，这种变形可以主导模具的收缩方向。碳素工具钢的含碳量越高，其收缩量也就越大[5]。

除此之外，碳素工具钢的收缩会导致模具内部产生很大的内应力，这种内应力必须通过回火或者其他的方法进行消除。当然对于这种变形量的大小也要受到模具截面尺寸和淬火加热温度的影响。因此，影响低淬透性冷作模具钢冷作模具寿命的主要因素就是淬火的工艺。

2.2 低变形冷作模具钢及其热处理

对于低变形冷作模具钢来讲，其主要是在碳素工具钢的基础上添加少量的合金元素发展起来的。其中CrWMn是典型的`钢种，这种钢结构具有很好的高淬透性。并且在淬火的时候不需要进行强烈的冷却，淬火的变形量也比碳素工具钢要明显减少。但是，这类钢的变形也同样受到淬火加热温度和模具截面尺寸的影响。低变形冷作模具钢淬火温度在选择的时候，由于钨形式碳化物，这种钢在淬火低温回火时都具有很多的碳化物，并且具有很高的硬度。当采用800℃进行加热淬火时，可以得到较高的硬度(63HRC)，还可以获得较高的抗弯强度和韧性。如果继续提高淬火温度时，低变形冷作模具钢的硬度就会慢慢地降低，而且抗弯强度也会降低。当淬火温度大于850℃时，硬度不断开始下降。所以，为了减少低变形冷作模具钢的变形量和提高耐磨性，淬火的温度不宜过高[6]。

2.3 高合金工具钢及其热处理

对于高合金工具钢来讲，其主要性能与碳素工具钢有一定的区别，高合金工具钢的高强度和耐磨性都比碳素工具钢要好很多。高合金工具钢的含碳量很高，同时还具有大量的碳化物元素，因此高合金工具钢具有很高的淬透性、耐磨性和热硬性。高合金工具钢在淬火时候不需要进行快速的冷却，因此产生的内应力比较小。

高合金钢模具的淬火温度的选择，首先要考虑控制淬火的变形。而冷却的方法则要根据模具的具体要求和情况而定。高合金工具钢的回火抗力很高，因此，在回火的时候很容易导致马氏体的分解和残余奥氏体的转变，这两种转变和分解都会影响模具尺寸的变形。因此高合金工具钢一般都采用低温淬火和低温回火。这样可以很好地获得高强度、高韧性和高耐磨性。此外，在模具材料生产过程中，要根据模具的工作条件来确定何种方法淬火和回火。

三、结语

在整个模具制造行业中，模具的材料是其物质基础和技术的基础。模具材料性能的好坏时时刻刻影响着模具的寿命。因此要提高模具的寿命必须要对模具进行热处理，模具的热处理工艺是保证模具性能的重要过程，与模具的寿命息息相关。如果模具材料的热处理工艺不当，就会导致模具性能不良，例如模具的韧性，冷热疲劳性能和抗磨损性能的下降。从而严重地影响模具的工作寿命，还会降低产品的质量。因此。对于不同的冷冲模具应该选择不同的模具材料以及相应的热处理工艺。