H13 模具钢热处理硬度达到 58 度的方法及模具表面洗白技巧

1、H13模具钢如何热处理才能达到58度的硬度？

加热淬火1050~1100度，油淬即可满足要求，但一般热作模具不需要这么高的硬度，这么高的硬度性能会差，使用起来会比较困难，一般HRC46~50性能就很好，耐用。

2、模具热处理后表面用什么来增白？

补充问题：我开模具抛光店，一般模具氮化前要用油石抛光，氮化后黑层要用油石擦白，再抛光很麻烦，不擦白的话镜面做不到，材料有H13，也有很多进口的，如果有溶液能弄白的话，直接抛光就可以了。

（1）可以用不锈钢酸洗液或盐酸清洗，喷砂也可以，用磨床打磨费用高，工作量大，容易导致尺寸不合格。如果盐酸不能去除，是不是你用的模具钢是高铬的？是D2还是H13？高铬模具钢的氧化层很难去除。用不锈钢酸洗液应该可以，模具店或不锈钢店都有。

（2）你没有不锈钢酸洗膏吗？没关系，对于H13这种铬含量较高的模具钢，氧化层用盐酸很难去除。还有一个方法，我也用这个方法。因为你的模具已经用油石打磨过了，表面比较光滑，其实可以先用粗油石或者砂带打磨一下，再热处理，回去后再用细油石打磨。我用的方法是先用纤维轮打磨，能有效去除黑皮，然后再研磨抛光。或者喷砂，试试用800目碳化硼喷砂，应该能去除黑皮，不用花太多时间重新打磨。

3.热处理厂如何对金属进行热处理？

热处理厂的设备种类很多，炉子有箱式炉和井式炉，其中以箱式炉最为常用，可进行许多热处理，如退火、正火、淬火加热工艺、回火等常见热处理。

其实就是电加热炉，先把炉子加热到预定的温度，然后把工件扔进去，等到达到预定的温度再保温一会儿，然后取出，或者放在炉子里一起冷却。井式炉一般是作为渗碳处理设备，是埋在地下的炉子，工件放进去之后密封，然后往炉子里滴入一些富含碳的液体，比如煤油或者甲醇，然后这些液体在高温下分解成碳原子，渗透到工件表面。

淬火池就是进行淬火的地方，是一个水池，里面装着水溶液或者油，就是把从箱式炉出来的工件进行淬火冷却的地方，一般是直接扔进去，过一段时间再捞出来。还有一些其他的设备，比如高频机，就是把50Hz的工频电转化成200KHz电流的超大功率设备，比如常见的最大功率是200千瓦。然后在工件外面放一个铜管做成的线圈，里面通着冷却水，一般几十毫米的工件，几秒到十几秒就可以看到工件表面发红，当表面温度达到预设值时，再有一个水套升起，把淬火液喷到工件表面，完成淬火过程。常见的就是这些。

4. 我们最近的Cr12或Cr12MoV材料经过多次热处理后出现裂纹。这是为什么？

最好把五金模具上零件的尺寸形状、热处理要求，以及你采用的热处理工艺曲线讲清楚，不然很难解释清楚。这两类钢是同一类型，属于高碳高铬莱氏体钢，有冷裂倾向。热处理工艺也比较复杂。

没有以上资料，下面是我的一些经验：950-1000C淬火，油冷，HRC>58。为获得热硬性和高耐磨性，淬火温度提高到1115-1130C，油冷。薄的可以空冷，为减少变形，也有在400-450C盐溶液中冷却的。切勿在300-375C回火，会降低刀具的韧性，引起回火脆性。另外，淬火后应立即回火。1100C以上淬火，520C回火2-3次。请注意，过高的淬火温度会有脱碳倾向，因此淬火前可进行预热处理-球化退火。

5、如何区分热处理零件与非热处理零件？

附加问题：有工人不小心把一批调试好的热处理件和一批没有热处理的毛坯件混在一起了，现在怎么区分呢？不要切开工件看金相组织，会损坏产品，还要赶着发货？热处理工艺30Cr是正火，淬火，然后回火，毛坯件是没有热处理的铸件，两者都是喷丸处理，颜色变化是无法区分的。另外硬度都在35-45之间，无法通过硬度区分。

如果还是无法通过硬度和热处理氧化色来区分，建议大家通过敲击声来区分，铸件和调质工件的金相组织和内耗不一样，轻轻敲击或许就能区分。

6.热处理中的过烧是什么意思？

超过规定的加热温度，会引起晶粒长大，力学性能恶化，如脆性增大、韧性下降、易变形开裂等。控制加热温度可以避免过烧。过烧是指钢在固液相温度区加热到一定温度以上时，奥氏体晶界化学成分发生变化，晶界部分或全部熔化。此时S、P等化合物会在晶界上富集，导致晶界结合力下降，力学性能严重恶化。过烧钢无法用热处理或加工方法补救。

7、模具淬火裂纹产生的原因及预防措施有哪些？

原因：

1）模具材料中存在严重的网状碳化物偏析。

2）模具存在加工或冷塑变形应力。

3）模具热处理操作不当（加热或冷却太快、淬火冷却介质选择不当、冷却温度太低、冷却时间太长等）。

4）模具形状复杂，厚薄不均，有尖角及螺纹孔，引起过大的热应力和组织应力。

5)模具淬火加热温度太高，造成过热或过烧。

6)模具淬火后未及时回火或回火保温时间不足。

7）模具修复淬火时，再次加热淬火，不需中间退火。

8)模具热处理、磨削工艺不当。

9)模具热处理后进行电火花加工时，硬化层中存在较大的拉应力和微裂纹。

预防：

1）严格控制模具原材料的内在质量

2）改进锻造和球化退火工艺，消除网状、带状、链状碳化物，提高球化组织的均匀性。

3）模具在机械加工或冷塑性变形后，加热淬火前应进行消除应力退火（>600℃）。

4）对于形状复杂的模具，应使用石棉塞住螺纹孔，包裹危险截面和薄壁，并采用分级淬火或等温淬火。

5）修复或翻新模具时需进行退火或高温回火。

6）模具淬火加热时应预热，冷却时应预冷，并选择合适的淬火介质。

7）应严格控制淬火加热温度和时间，防止模具过热、过烧。

8）模具淬火后应及时​​回火，保温时间要充分。高合金复杂模具应回火2-3次。

9）选择正确的磨削工艺和合适的砂轮。

10）改进模具电火花加工工艺，进行消除应力退火。

8、大型冲压模具如何进行热处理？特别是修边模，经常会出现毛刺，导致模具无法正常运转。

（1）对于模具热处理，应尽可能选用真空热处理，以获得最小的变形。

（2）模具可以拼接起来，分成小块进行热处理，最好用慢走丝切割，精度高，光洁度高，变形小，间隙保证，毛刺也会小，检查一下你的设备精度是否很差。

（3）切边毛刺较大。除了以上情况，我觉得可能是冲头单边受力，强度不够。是不是冲头太薄了？是不是设计太刀锋化了？另外，板料热处理后有残余应力，线切割后会产生变形。考虑事先铣出较大的线切割孔再进行热处理，留出3~4mm给线切割。

9、我用H13钢做热挤压模具，锻造工件为黄铜，热处理45~48°，模具直径120mm，高度70mm，为什么工作几个小时后模具就裂了？

（1）锻造温度约900~1000℃？是否太高？模具使用前若未充分预热，可能容易开裂。模具设计不合理，也可能容易开裂。提高模具回火温度，减少与实际锻造温度的差异，回火时间要长一些。

（2）这需要综合考虑，必要时应进行金相检查，以基本确定原因。

10、模具表面出现软点的原因及防止方法有哪些？

原因

1）模具热处理前表面有氧化皮、锈斑及局部脱碳。

2）模具淬火加热后，冷却淬火介质选择不当，淬火介质中杂质过多或老化。

预防：

1）模具热处理前应清除氧化皮、锈斑，淬火加热时应做好模具表面保护工作。尽可能采用真空电炉、盐浴炉、保护气氛炉加热。

2）模具淬火加热后冷却时，应选择合适的冷却介质，长期使用的冷却介质应经常过滤或定期更换。

11、热处理前模具结构不良？

原因：

1）模具钢材料原始组织中存在严重的碳化物偏析。

2）锻造工艺不良，如锻造加热温度太高，变形量小，停锻温度高，锻后冷却速度慢等，使锻件组织粗大，含有网状、带状和链状碳化物，这些碳化物在球化退火时不易消除。

3）球化退火工艺不良，如退火温度过高或过低，等温退火时间短等，都会造成球化退火组织不均匀或球化不良。

预防：

1）一般应根据模具的工作条件、生产批量以及材料本身的强韧化性能，尽量选择质量优良的模具钢材料。

2）改进锻造工艺或采用正火预备热处理，消除原材料中的网状、链状碳化物及碳化物的不均匀性。

3）对碳化物偏析严重、无法锻造的高碳模具钢，可进行固溶细化热处理。

4）制定正确的锻模毛坯球化退火工艺规范，采用回火热处理和快速均匀球化退火工艺。

5）合理装炉，保证炉内模温的均匀性。

12、模具淬火后组织粗大，会不会造成模具在使用过程中断裂，严重影响模具的使用寿命？

原因：

1）模具钢材混淆，实际钢材淬火温度远低于模具材料要求的淬火温度（例如将GCr15钢误认为3Cr2W8V钢）。

2）模具钢淬火前未进行正确的球化处理工艺，球化组织不良。

3）模具淬火加热温度太高或保温时间太长。

4)模具在炉内放置不当，可能造成电极或加热元件附近过热。

5）对于截面变化较大的模具，淬火加热工艺参数选择不当，会造成薄截面、尖角处过热。

预防：

1）钢材入库前应严格检查，防止混淆、乱放。

2）模淬前应进行正确的锻造和球化退火，以保证良好的球化组织。

3）正确制定模具淬火加热工艺规范，严格控制淬火加热温度和保温时间。

4）定期检查、校准温度测量仪器，确保其正常运行。

5）模具在炉内加热时应与电极或加热元件保持适当的距离。

13、用Cr12MoV钢制作冷模时应如何进行热处理？

高硬度、高耐磨、高韧性。优化处理：980~1200度加热淬火，油淬（机油），400度回火一次，240度回火一次，HRC57~61，超耐用，不崩刃。

14、H13模具钢热处理后出现裂纹是什么原因？淬火温度1100度，油冷？

可以做金相分析，看表面是否有脱碳，开裂一般都是脱碳导致的，挤压模具一般用H13，对材质硬度要求不是很高，你用的是真空炉吗？建议在1030~1050℃测试一下。

15、模具的导柱、导套通常采用什么材料？采用怎样的热处理，达到什么性能要求？

（1）大陆地区多采用45#碳素结构钢或者碳素工具钢，热处理淬火硬度在HRC45度左右，无法达到HRC58~62，就算达到那么高也非常容易断裂。

（2）对板材要求高的则采用SKD61或者SKD11与H13等热处理淬火硬度在HRC51度左右。

16、模具制造中热处理的目的是什么？如何应用？

附加问题：模板加工完成后需要热处理吗？主要步骤是哪一步？

热处理在模具制造中的作用：提高硬度和耐磨性，从而增加其寿命；加强强度，减少变形，保证模具的精度和精度稳定性；

17、分析模具失效的原因？

大多数失效都是由断裂、磨损和变形引起的，其主要原因是热处理不当和模具加工不良。因此，合理选用材料、正确制定热处理工艺、提高热处理质量对延长模具使用寿命起着关键作用。模具热处理包括预先热处理和最终热处理。热处理的最终目的是使模具具有良好的表面质量和强度、塑性和韧性的合理结合。

18、Cr12mov模具钢热处理后为什么会一块一块地脱落？

（1）淬火时温度过高，造成过热，晶粒粗大，脱碳严重，马氏体粗大，断口粗大，韧性和塑性较低。

（2）加热温度过高，保温时间过长，造成材料表面脱碳严重，晶粒粗大，结合强度差，塑性明显降低。

建议：校准加热设备；调整淬火、回火温度、时间；对样品进行热处理工艺试验，并进行必要的性能试验分析。

19、盐浴热处理有哪些优点？

优点：加热均匀、变形小、氧化脱碳少、加热速度快、能快速改变工件内部组织、保温及加热均匀性好、可固溶处理加热、适用性广、可无氧化出厂等。

缺点：工作环境较差，对工件有一定的腐蚀，使用寿命相对较短，而且在工作空间大小和功率方面，功率大体积小。另外废盐对环境有一定的污染。如果客户对不氧化要求高的话可以考虑。性价比一般还不错。

20、用什么方法检验热处理的效果？

简单检查表面硬度。精确检查：检查硬化层深度、心部硬度、淬火金相组织水平、淬火回火金相组织水平。硬化层深度临界硬度值=最小淬火硬度值X0.8。

21、模具材料深冷处理有何作用？

深冷处理是工件淬火后冷却过程的延续，其在模具行业的应用主要体现在冷作模具钢、高速钢、轴承钢、冷作模具及模具配件等。深冷处理会​​改变一些相关的力学性能，主要作用有：提高工件的硬度和强度，保证工件的尺寸精度，提高工件的耐磨性，提高工件的冲击韧性，改善工件内部的应力分布，提高疲劳强度，提高工件的耐腐蚀性。

22、热处理后线切割开裂，是模板的问题还是热处理的问题？

（1）我是搞热处理的，个人认为是热处理的问题。因为没有经过热处理的钢材在线切割加工时很难开裂，线切割开裂是因为切割时应力集中而产生的。所以热处理时不但要达到热处理要求的硬度，还必须消除内应力。消除内应力的关键是回火温度和回火时间。回火温度过低，即使回火时间长，内应力也不能消除；回火温度过高，虽然消除了应力，但达不到要求；回火温度合适，但回火时间太短，应力也不能完全消除。所以热处理后线切割开裂的关键是控制回火温度和回火时间。

（2）热处理后线切割开裂是比较复杂的情况，有可能是模具淬火后回火不充分，也可能是模具锻造时存在缺陷。如果是一般碳钢模具，回火不足是主要原因，需要优先处理。对于高合金模具，也可能是材料本身存在缺陷，如杂质、碳化物偏析等，这些需要高倍金相检测才能确定。

23、Cr12MoV热处理时开裂的原因有哪些？

（1）冷却介质是否冷却太快（切勿使用盐水、水等）

（2）淬火前未进行适当的退火，导致内应力过大

（3）材料冶金学不良（非金属夹杂物、带状组织、共晶碳化物）

（4）淬火时炉温上升过快

（5）未及时回火

24、什么叫非热处理强化？

表面处理：如镀硬铬以增加零件的耐磨性；

喷丸：用于在交变应力下工作的零件，可大幅度提高疲劳强度；

滚压：利用滚压工具在常温下对零件表面施加压力，使金属表面产生塑性变形，矫正金属表面微观几何形状，改善表面光洁度，提高零件的疲劳强度、耐磨性和硬度。

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