真空热处理油淬的冷作与热作模具钢全解析

一、冷作与热作模具钢的核心区别

材料成分与性能

冷作模具钢：以高碳(1.3%~2.3%)为主，含铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)等合金元素，侧重高硬度(58~64 HRC)和耐磨性，适用于常温加工(如冲压、冷镦)。典型钢种包括Cr12、Cr12MoV、DC53等。

热作模具钢：含碳量较低(0.3%~0.6%)，添加铬(Cr)、钨(W)、硅(Si)等元素以提升红硬性(高温下保持硬度的能力)和导热性，用于高温环境(500~1000℃)，如压铸、热锻。代表钢种有H13、3Cr2W8V、5CrNiMo等。

真空双室油淬炉

冷作模具钢

应用场景

冷作模具：冲裁模、冷挤压模、拉丝模等，工作温度通常低于200℃。

热作模具：热锻模、压铸模、热挤压模等，模腔表面温度可达600℃以上，需承受反复热循环和热疲劳18.

二、真空热处理与油淬的工艺特点

1. 冷作模具钢的真空油淬工艺

工艺步骤：

预热处理：包括退火(消除内应力)、正火(细化碳化物)和调质(改善组织均匀性)。

最终热处理：

真空淬火：在真空炉中加热至950~1050℃，避免氧化脱碳，油淬介质(如快速淬火油)冷却，减少变形和开裂风险。

回火：低温回火(180~250℃)以保持高硬度，或中温回火(400~500℃)平衡韧性与耐磨性。

优势：

微变形：真空环境下加热均匀，结合油淬的缓和冷却速度，显著降低模具变形。

表面质量：避免氧化层，减少后续精加工需求。

寿命提升：如Cr12MoV钢经真空油淬后，耐磨性和疲劳强度提高30%~50%.

真空双室油淬炉生产出来的模具钢

2. 热作模具钢的真空油淬工艺

工艺步骤：

预热处理：高温回火(600~650℃)以稳定组织。

最终热处理：

真空淬火：加热至1000~1150℃，油淬冷却，高温回火(500~650℃)以提升红硬性和抗热疲劳性。

优势：

抗热疲劳：真空处理减少表面缺陷，结合高温回火稳定碳化物分布，延长模具在热循环下的寿命。

红硬性优化：如H13钢经真空油淬后，可在600℃下保持硬度≥45 HRC8.

真空双室油淬炉厂区

三、工艺参数对比与注意事项

冷作钢：需避免高温淬火导致残余奥氏体过多，需通过深冷处理(-70℃以下)转化奥氏体以提高硬度4.

热作钢：需严格控制回火时间(2~4小时)以充分释放热应力，防止龟裂8.

四、典型应用案例

冷作模具实例：Cr12MoV制造硅钢片冲模，真空油淬后寿命提升3倍以上，且尺寸精度达±0.01mm4.

热作模具实例：3Cr2W8V压铸模经真空油淬及高温回火后，抗热疲劳寿命提高50%，适用于铝合金压铸8.

客户来参观真空双室气冷油淬炉厂区

五、总结

真空油淬技术通过无氧化加热和可控冷却，显著优化了冷作与热作模具钢的综合性能：

冷作模具钢：以高硬度、耐磨性为核心，真空工艺减少变形，适用于精密冲压场景。

热作模具钢：以红硬性和抗热疲劳为重点，高温回火结合真空处理提升高温稳定性。

两者的工艺差异主要体现在淬火温度、回火规范及合金设计上，需根据具体工况选择优化方案。