很多人不知道什么是模具钢的球化退火的知识，小编对我国热作模具钢的种类有哪些？进行分享，希望能对你有所帮助！

本文导读目录：

1、什么是模具钢的球化退火

2、我国热作模具钢的种类有哪些？

3、模具钢淬火十种裂纹分析与措施

什么是模具钢的球化退火

　　模具钢的球化退火是获得韧体的一种工艺方法。

　　球体是一种金相组织，其中具有小球形颗粒的碳化物(或渗碳体)均匀分布在铁素体中。

　　例如，在将模具钢加热到A1以上以使其奥氏体化，然后将其冷却到略低于A1的温度并保持该温度的退火过程中，原则上，奥氏体化温度越高，获得球状越困难，但是只有当奥氏体化温度接近A1时，因为奥氏体晶粒小，浓度不均匀，并且大量未溶解的碳化物作为颗粒存在，所以在随后的稍低于A1的保持过程中容易获得球状。

　　在模具钢球化退火过程中的球化速度与模具钢的原始组织有关。

　　容易球化的是碳化物细小均匀分布的淬火组织或冷变形加工的组织。

　　相比之下，珠光体组织粗大的模具钢更难球化。

我国热作模具钢的种类有哪些？

　　1.已纳入国家标准热作模具钢系列热作模具钢已纳入国家标准GB/T1299-2000合金工具钢，按主要化学成分可分为W系列、Cr-Mo系列和Cr-W-Mo系列。

　　4Cr3Mo3SiV(H10)钢具有高韧性、高温高软化性和中等耐磨性。

　　4Cr5W2VSi钢的热稳定性高于H13和H21钢，韧性介于H13和H21之间。

　　合适的高速镦粗模具的使用寿命比H21钢长0.5-1倍。

　　3Cr3Mo3W2V(HM1)钢具有优异的强韧性、高热强度、耐磨性、回火稳定性、耐冷热疲劳性和良好的冷热加工性，其工作温度在700℃以上。

　　该钢通用性强，适用于制造在高温、高速、高负荷、快速冷却和快速加热条件下工作的模具。

　　其性能优于4Cr5W2VSi和3Cr2W8V钢，模具寿命是3Cr2W8V钢的2-3倍。

　　5Cr4Mo3SiMnVAl(012AI)钢的工作温度在700℃以上，具有较高的热强度、高温硬度、回火稳定性、耐磨性和抗热疲劳性，良好的韧性和热加工塑性，良好的渗氮性能。

　　可替代3Cr2W8V钢，使用寿命可提高3-5倍。

　　Cr40Mo2WSIV(Yb/T210-1976)钢具有较高的热稳定性、韧性、耐磨性和抗裂性，其稳定性优于4Cr5W2VSi和4Cr5MoSiV1钢，与3Cr2W8V钢相似。

　　3Cr3Mo3VNb(HB5137-1980)钢是一种超高强韧性热作模具钢，在高于600℃时，其高温强韧性、热稳定性、热强度、耐磨性和抗热疲劳性均高于4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi和3Cr2W8V钢，具有良好的冷热加工性能。

　　3Cr3Mo3V钢具有中等的热稳定性、硬度、抗热疲劳性和韧性。

　　4Cr3Mo2V钢的最高温度为700℃，适用于热挤压模具。

　　在3Cr3Mo3W2V钢中，加入0.06%的RE，细化晶粒，显著提高塑性、韧性和使用寿命。

　　4Cr3Mo2NiVNb(代号HD)钢，各种热加工模具；提高了4Cr3Mo2NiVNbB(代号HDB)钢的断裂韧性和抗热疲劳性能。

　　工作温度在700℃以上，使用寿命比3Cr2W8V钢长2-2.5倍。

　　4Cr5Mo2SiMnV1(代号Y10)和4Cr3Mo3W4VTiNb(代号GR)钢是新型热作模具钢，使用寿命比3Cr2W8V钢高2-6倍。

　　它们适用于制造温度高、与工件接触时间长、容易引起热变形和塌陷或热磨损失效的模具。

　　4Cr3Mo2MnVB(代号ER8)和4Cr3Mo2MnVNbB(代号Y4)钢的模具寿命比3Cr2W8V钢(热挤压模具钢)长2-4倍。

模具钢淬火十种裂纹分析与措施

　　当模具完全淬透即无心淬火时，心部转变为比容最大的淬火马氏体,产生切向拉应力，模具钢的含碳量愈高，产生的切向拉应力愈大，当拉应力大于该钢强度极限时导致纵向裂纹形成。

　　以下因素又加剧了纵向裂纹的产生：(1)钢中含有较多S、P、、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质，钢锭轧制时沿轧制方向呈纵向严重偏析分布，易产生应力集中形成纵向淬火裂纹，或原材料轧制后快冷形成的纵向裂纹未加工掉保留在产品中导致最终淬火裂纹扩大形成纵向裂纹；(2)模具尺寸在钢的淬裂敏感尺寸范围内(碳工具钢淬裂危险尺寸为8-15mm，中低合金钢危险尺寸为25-40mm)或选择的淬火冷却介质大大超过该钢的临界淬火冷却速度时均易形成纵向裂纹。

　　预防措施：(1)模块应合理锻造，原材料长度与直径之比即锻造比最好选在23之间，锻造采用双十字形变向锻造，经五镦五拔多火锻造，使钢中碳化物和杂质呈细、小，匀分布于钢基体，锻造纤维组织围绕型腔无定向分布，大幅度提高模块横向力学性能，减少和消除应力源；(2)选择理想的冷却速度和冷却介质：在钢的Ms点以上快冷，大于该钢临界淬火冷却速度，钢中过冷奥氏体产生的应力为热应力，表层为压应力，内层为张应力，相互抵消，有效防止热应力裂纹形成，在钢的MsMf之间缓冷，大幅度降低形成淬火马氏体时的组织应力。

　　当钢中热应力与相应应力总和为正(张应力)时，则易淬裂，为负时，则不易淬裂。

　　充分利用热应力，降低相变应力，控制应力总和为负，能有效避免横向淬火裂纹发生。

　　CL-1有机淬火介质是较理想淬火剂，同时可减少和避免淬火模具畸变，还可控制硬化层合理分布。

　　调正CL-1淬火剂不同浓度配比，可得到不同冷却速度，获得所需硬化层分布，满足不同模具钢需求。

　　常发生在模具棱角角、缺口、孔穴、凹模接线飞边等形状突变处。

　　这是因为，淬火时棱角处产生的应力是平滑表面平均应力的10倍。

　　另外，(1)钢中含碳(C)量和合金元素含量愈高，钢Ms点愈低，Ms点降低2℃，则淬裂倾向增加1．2倍，Ms点降低8℃，淬裂倾向则增加8倍；(2)钢中不同组织转变和相同组织转变不同时性，由于不同组织比容差，造成巨大组织应力，导致组织交界处形成弧状裂纹；(3)淬火后未及时回火，或回火不充分，钢中残余奥氏体未充分转变，保留在使用状态中，促进应力重新分布，或模具服役时残余奥氏体发生马氏体相变产生新的内应力，当综合应力大于该钢强度极限时便形成弧状裂纹；(4)具有第二类回火脆性钢，淬火后高温回火缓冷，导致钢中P，s等有害杂质化合物沿晶界析出，大大降低晶界结合力和强韧性，增加脆性，服役时在外力作用下形成弧状裂纹。

　　预防措施：(1)应使模具钢化学渗层浓度与硬度由表至内平缓降低，增强渗层与基体结合力，渗后进行扩散处理能使化学渗层与基体过渡均匀；(2)模具钢化学处理之前进行扩散退火、球化退火、调质处理，充分细化原始组织，能有效防止和避免剥离裂纹产生，确保产品质量。

　　裂纹深度较浅，一般深约0.01-1.5mm，呈辐射状，别名龟裂。

　　原因主要有：(1)原材料有较深脱碳层，冷切削加工未去除，或成品模具在氧化气氛炉中加热造成氧化脱碳；(2)模具脱碳表层金属组织与钢基体马氏体含碳量不同，比容不同，钢脱碳表层淬火时产生大的拉应力，因此，表层金属往往沿晶界被拉裂成网状；(3)原材料是粗晶粒钢，原始组织粗大，存在大块状铁素体，常规淬火无法消除，保留在淬火组织中，或控温不准，仪表失灵，发生组织过热，甚至过烧，晶粒粗化，失去晶界结合力，模具淬火冷却时钢的碳化物沿奥氏体晶界析出，晶界强度大大降低，韧性差，脆性大，在拉应力作用下沿晶界呈网状裂开。

那么以上的内容就是关于什么是模具钢的球化退火的介绍了，我国热作模具钢的种类有哪些？是小编整理汇总而成，希望能给大家带来帮助。