外形尺寸为75mm×75mm×105mm的尖嘴钳热锻模,在3000kN摩擦压力机上使用,锻件材料为45或40Cr钢,锻打频率为6~7件/min。常规工艺处理的模具平均寿命为4000件左右,失效形式为开裂或模腔变形塌陷;而采取等温淬火和控制模面达到一定的淬硬层的深度的热处理,可以使模具寿命超过2万件。以下简单介绍其热处理工艺。
(1)热处理工艺1——盐浴等温淬火 600℃、850℃两次预热,1050~1060℃加热,预冷到950℃淬入280℃硝盐5min,立即转入380℃硝盐中等温3~4h,空冷;360℃×4h×2次回火。
(2)热处理工艺2——箱式炉高温短时加热和控制冷却的复合工艺 该工艺为高温短时间加热和控制冷却的复合工艺。采用高温短时加热,可使模具表面和心部得到不同的淬火温度和不同的合金化程度,在随后的淬火冷却过程中,可获得内外不同的组织;也可用控制冷却的方法来达到此目的。这样可保证模具表面层有高的硬度和耐磨性,而心部有较好的强韧性,从而可以防止模具的开裂失效。
模具淬火加热时,采用半装箱,用生铁屑保护模面。按上述工艺处理后,表面硬度为48~50HRC,心部硬度为40~43HRC,金相组织为回火马氏体+粒状碳化物+少量的残留奥氏体。