碳素工具钢的热处理及其应用

工艺热处理

碳素工具钢的热处理及其应用

在机械工业生产中会使用各种各样的冲模，通常的冲裁模大多采用Ｔ10Ａ，模具制作的好坏，直接影响着生产效率的提高。根据多年的实践经验，冲模失败的原因，大都集中在尺寸磨损及镦粗折断现象。造成这些失效的原因是多方面的，正确选材、采用合理的锻造方法、制定和改进热处理工艺，对提高模具的使用效能，延长模具使用寿命尤为重要。现就以Ｔ10Ａ为材质的冲孔及落料模为例，根据模具使用条件、所要求的机械性能、及模具制造过程中所采取的热处理工艺等几个方面进行分析说明。

冲裁模工作条件

落料、冲孔和修边模、刃口经多次冲击、摩擦和弯曲应力，多数模具需要有复杂的形状和精确的尺寸，冲孔和落料冲头、经受压、弯、冲击和磨损。下料剪切经受磨损、压缩和弯曲载荷。

冲裁模使用性能及材料要求

由于冲裁模在冲裁时模具承受很大的摩擦力及弯曲应力，因此要求具有高的弯曲和抗压强度、高的耐磨性及足够的韧性，硬度要大，同时希望热处理变形小，价格要低廉。根据冲裁模的工作条件和性能要求，选用Ｔ10Ａ为冲裁模模具材料，由于该材料具有高的强度和耐磨性，容易锻造和切削加工，而且价格便宜，因而广泛采用。碳素工具钢含碳量高，其塑性与结构钢相比较差，为减轻热处理时的淬裂现象，碳素工具钢的纯洁度要求严格，对Ｓ、Ｐ含量一般均限制在0 02%～0 03%以下。

毛坯的制作

冲裁模，一般要经过锻造进行毛坯操作，碳素工具钢一般锻造性能良好，锻造过程中对表面脱碳要严加注意，加热时间要尽量缩短，其次要严格控制锻压比，一般要大于4，锻造后，空气冷却。始锻1200℃，终锻800℃。

热处理工艺

1 预先热处理

锻造后为了给后序的加工、最终热处理工序作好准备，应消除锻件内的应力，改善组织，并使其具有合适的硬度和稳定细小的组织，以利于机械加工。因此锻件要在毛坏状态下进行预先热处理。Ｔ10Ａ碳素工具钢，一般采取球化退火，使渗碳体成球状均匀分布，若锻件沿晶界出现网状碳化物时，则先进行正火处理，消除网状碳化物，然后进行球化退火。通常采用球化退火，以获得铁素体机体上分布的细小均匀的粒状碳化物组织。

2 淬火