模具钢完全退火的目的是：使模具钢件软化，以便于以后的机械加工或塑性变形加工；使模具钢的晶粒细化和消除内应力以及为淬火准备适宜的组织。    为了达到上述目的，模具钢完全退火的加热温度通常规定为高于AC3以上20~30℃。但模具钢中含有强碳化物形成元素，如W、Cr、钼和钒等，其奥氏体化温度应适当地提高一些。这样可是使它们所形成的碳化物能够较快地融入奥氏体中。     模具钢退火加热保温应有足够的时间使奥氏体均匀化。保温后的冷却速度应根据所欲达到的目的来决定。一般模具钢完全退火需时较长。为了缩短工艺过程的时间，保温后可尽快地把钢件聪退火加热温度降至稍低于下临界温度。此后，选用适当的冷却速度缓冷，使其在珠光体转变温度范围内转变成符合要求的金相组织和性能。     亚共析钢完全退火后所得正常组织为铁素体和珠光体。但由于冷却速度的不同，铁素体和珠光体的形状、分布以及数量（%）也不一样。钢中珠光体的百分数因冷却速度不同而有差异，珠光体中的碳含量一般也不同。因为亚共析或共析钢完全或不完全退货后，碳绝大部分存在于珠光体中（铁素体的碳含量在室温时只有0.008%）。退火后珠光体多，珠光体的碳含量就低；珠光体少，其碳的含量就高。所以在金相检验时，应注意。除非经过良好的完全退火（接近平衡状态）的钢，否则不能只凭视场中珠光体的多少来与共析成分的钢（完全退火后为100%的珠光体）比较，作出式样含碳若干的判断。

淬火目的　　淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。[1]淬火工艺　　将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比，马氏体硬度最高。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。根据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。[1]　　淬火效果的重要因素，淬火工件硬度要求和检测方法：淬火工件的硬度　　淬火工件的硬度影响了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度计测定其HRC值。淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测定HRA值，而厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒，可改用表面洛氏硬度计测定其HRN值。[1]　　在焊接中碳钢和某些合金钢时，热影响区中可能发生淬火现象而变硬，易形成冷裂纹，这是在焊接过程中要设法防止的。　　由于淬火后金属硬而脆，产生的表面残余应力会造成冷裂纹，回火可作为在不影响硬度的基础上，消除冷裂纹的手段之一。　　淬火对厚度、直径较小的零件使用比较合适，对于过大的零件，淬火深度不够，渗碳也存在同样问题，此时应考虑在钢材中加入铬等合金来增加强度。　　淬火是钢铁材料强化的基本手段之一。钢中马氏体是铁基固溶体组织中最硬的相(表1)，故钢件淬火可以获得高硬度、高强度。但是，马氏体的脆性很大，加之淬火后钢件内部有较大的淬火内应力，因而不宜直接应用，必须进行回火。　　表1钢中铁基固溶体的显微硬度值淬火工艺的应用　　淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用。机械中重要零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。为满足各种零件干差万别的技术要求，发展了各种淬火工艺。如，按接受处理的部位，有整体、局部淬火和表面淬火；按加热时相变是否完全，有完全淬火和不完全淬火(对于亚共析钢，该法又称亚临界淬火)；按冷却时相变的内容，有分级淬火，等温淬火和欠速淬火等。　　工艺过程包括加热、保温、冷却3个阶段。下面以钢的淬火为例，介绍上述三个阶段工艺参数选择的原则。  淬火加热温度淬火加热温度　　以钢的相变临界点为依据，加热时要形成细小、均匀奥氏体晶粒，淬火后获得细小马氏体组织。碳素钢的淬火加热温度范围如图1所示。  淬火加热温度范围由本图示出的淬火温度选择原则也适用于大多数合金钢，尤其低合金钢。亚共析钢加热温度为Ac3温度以上30～50℃。从图上看，高温下钢的状态处在单相奥氏体(A)区内，故称为完全淬火。如亚共析钢加热温度高于Ac1、低于Ac3温度，则高温下部分先共析铁素体未完全转变成奥氏体，即为不完全(或亚临界)淬火。过共析钢淬火温度为Ac1温度以上30～50℃，这温度范围处于奥氏体与渗碳体(A+C)双相区。因而过共析钢的正常的淬火仍属不完全淬火，淬火后得到马氏体基体上分布渗碳体的组织。这-组织状态具有高硬度和高耐磨性。对于过共析钢，若加热温度过高，先共析渗碳体溶解过多，甚至完全溶解，则奥氏体晶粒将发生长大，奥氏体碳含量也增加。淬火后，粗大马氏体组织使钢件淬火态微区内应力增加，微裂纹增多，零件的变形和开裂倾向增加；由于奥氏体碳浓度高，马氏体点下降，残留奥氏体量增加，使工件的硬度和耐磨性降低。常用钢种淬火的温度参见表2。　　表2常用钢种淬火的加热温度　　实际生产中，加热温度的选择要根据具体情况加以调整。如亚共析钢中碳含量为下限，当装炉量较多，欲增加零件淬硬层深度等时可选用温度上限；若工件形状复杂，变形要求严格等要采用温度下限。淬火保温　　淬火保温时间由设备加热方式、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设备功率等多种因素确定。对整体淬火而言，保温的目的是使工件内部温度均匀趋于一致。对各类淬火，其保温时间最终取决于在要求淬火的区域获得良好的淬火加热组织。　　加热与保温是影响淬火质量的重要环节，奥氏体化获得的组织状态直接影响淬火后的性能。-般钢件奥氏体晶粒控制在5～8级。淬火冷却　　要使钢中高温相——奥氏体在冷却过程中转变成低温亚稳相——马氏体，冷却速度必须大于钢的临界冷却速度。工件在冷  淬火冷却却过程中，  淬火冷却表面与心部的冷却速度有-定差异，如果这种差异足够大，则可能造成大于临界冷却速度部分转变成马氏体，而小于临界冷却速度的心部不能转变成马氏体的情况。为保证整个截面上都转变为马氏体需要选用冷却能力足够强的淬火介质，以保证工件心部有足够高的冷却速度。但是冷却速度大，工件内部由于热胀冷缩不均匀造成内应力，可能使工件变形或开裂。因而要考虑上述两种矛盾因素，合理选择淬火介质和冷却方式。　　冷却阶段不仅零件获得合理的组织，达到所需要的性能，而且要保持零件的尺寸和形状精度，是淬火工艺过程的关键环节单介质淬火　　工件在一种介质中冷却，如水淬、油淬。优点是操作简单，易于实现机械化，应用广　　泛。缺点是在水中淬火应力大，工件容易变形开裂；在油中淬火，冷却速度小，淬透直径　　小，大型工件不易淬透。双介质淬火　　工件先在较强冷却能力介质中冷却到300℃左右，再在一种冷却能力较弱的介质中冷　　却，如：先水淬后油淬，可有效减少马氏体转变的内应力，减小工件变形开裂的倾向，可　　用于形状复杂、截面不均匀的工件淬火。双液淬火的缺点是难以掌握双液转换的时刻，转　　换过早容易淬不硬，转换过迟又容易淬裂。为了克服这一缺点，发展了分级淬火法。分级淬火　　工件在低温盐浴或碱浴炉中淬火，盐浴或碱浴的温度在Ms点附近，工件在这一温度停　　留2min～5min，然后取出空冷，这种冷却方式叫分级淬火。分级冷却的目的，是为了使工　　件内外温度较为均匀，同时进行马氏体转变，可以大大减小淬火应力，防止变形开裂。分　　级温度以前都定在略高于Ms点，工件内外温度均匀以后进入马氏体区。现在改进为在略　　低于Ms点的温度分级。实践表明，在Ms点以下分级的效果更好。例如，高碳钢模具在　　160℃的碱浴中分级淬火，既能淬硬，变形又小，所以应用很广泛。等温淬火　　工件在等温盐浴中淬火，盐浴温度在贝氏体区的下部(稍高于Ms)，工件等温停留较长　　时间，直到贝氏体转变结束，取出空冷。等温淬火用于中碳以上的钢，目的是为了获得下　　贝氏体，以提高强度、硬度、韧性和耐磨性。低碳钢一般不采用等温淬火。表面淬火　　表面淬火是将刚件的表面层淬透到一定的深度，而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。表面淬火时通过快速加热，使刚件表面很快到淬火的温度，在热量来不及穿到工件心部就立即冷却，实现局部淬火。　　感应淬火　　感应加热就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热。

钢的常用退火工艺的分类及应用类别  主要目的工艺特点 应用范围 扩散退火 成分均匀化 加热至Ac3十(150—202)℃，长时间保温后缓慢冷却 铸钢件及具有成分偏析的锻轧件等完全退火 细化组织，降低硬度 加热至Ac3十(30—52)℃，保温后缓慢冷却铸、焊件及中碳钢和中碳合金钢锻轧件等不完全退火  细化组织，降低硬度 加热至Acl十(40一62)℃，保温后缓慢冷却 中、高碳钢和低合金钢锻轧件等(组织细化程度低于完全退火)等温退火 细化组织，降低硬度，防止产生白点 加热至Ac3十(30—50)℃(亚共析钢)或Acl十(20—42)℃(共析钢和过共析钢)，保持一定时问，随炉冷至稍低于Arl进行等温转变，然后空气冷却(简称空冷)中碳合金钢和某些高合金钢的重型铸锻件及冲压件等(组织与硬度比完全退火更为均匀)球化退火 碳化物球状化，降低硬度，提高塑性 加热至Acl十(20一40)℃或Acl一(20一32)℃，保温后等温冷却或直接缓慢冷却 工模具及轴承钢件，结构钢冷挤压件等再结晶退火或中间退火 消除加工硬化加热至Acl一(50一152)℃，保温后空冷冷变形钢材和钢件去应力退火 消除内应力 加热至Acl一(100—200)C，保温后空冷或炉冷至200一302℃，再出炉空冷 铸钢件、焊接件及锻轧件

     热处理加工想要准确判定回火温度就需要根据回火的颜色,回火颜色随温度变化而变化,而不同的材质回火颜色是不同的,具体由专业人士为大家总结:　　碳钢热处理的回火色　　淡黄色:200℃;褐色:240℃;紫色:260℃;蓝紫色:280℃;蓝色:300℃;蓝灰色:350℃;灰色:400℃。　　二、不锈钢热处理的回火色　　淡麦黄色:290℃;麦黄色:340℃;淡红棕色:390℃;淡红色:450℃;淡蓝色:530℃;深蓝色:600℃。　　三、低合金钢热处理的回火色　　淡麦黄色:225℃;麦黄色:235℃;淡红棕色:265℃;淡红色:280℃;淡蓝色:290℃;深蓝色:315℃。　　知道了回火色泽与温度有度,那么还与什么有关呢?忽略了时间这个关键前提,当然只要将颜色区分开,就能准确的了解热处理的温度了。

精密复杂模具的变形原因往往是复杂的，但是我们只要掌握其变形规律，分析其产生的原因，采用不同的方法进行预防模具的变形是能够减少的，也是能够控制的。一般来说，对精密复杂模具的热处理变形可采取以下方法预防。　　(1)合理选材。对精密复杂模具应选择材质好的微变形模具钢(如空淬钢)，对碳化物偏析严重的模具钢应进行合理锻造并进行调质热处理，对较大和无法锻造模具钢可进行固溶双细化热处理。　　(2)模具结构设计要合理，厚薄不要太悬殊，形状要对称，对于变形较大模具要掌握变形规律，预留加工余量，对于大型、精密复杂模具可采用组合结构。　　(3)精密复杂模具要进行预先热处理，消除机械加工过程中产生的残余应力。　　(4)合理选择加热温度，控制加热速度，对于精密复杂模具可采取缓慢加热、预热和其他均衡加热的方法来减少模具热处理变形。　　(5)在保证模具硬度的前提下，尽量采用预冷、分级冷却淬火或温淬火工艺。　　(6)对精密复杂模具，在条件许可的情况下，尽量采用真空加热淬火和淬火后的深冷处理。　　(7)对一些精密复杂的模具可采用预先热处理、时效热处理、调质氮化热处理来控制模具的精度。　　(8)在修补模具砂眼、气孔、磨损等缺陷时，选用冷焊机等热影响小的修复设备以避免修补过程中变形的产生。　　另外，正确的热处理工艺操作（如堵孔、绑孔、机械固定、适宜的加热方法、正确选择模具的冷却方向和在冷却介质中的运动方向等）和合理的回火热处理工艺也是减少精密复杂模具变形的有效措施。

（一）．气氛与钢铁的化学反应　　1.氧化　　2Fe+O2→2FeO　　Fe+H2O→FeO+H2　　FeC+CO2→Fe+2CO　　2.还原　　FeO+H2→Fe+H2O　　FeO+CO→Fe+CO2　　3.渗碳　　[C]+CO2→2CO　　CH4→[C]+2H2　　Fe+[C]→FeC　　4.渗氮　　2NH3→2[N]+3H2　　Fe+[N]→FeN　　（二）．各种气氛对金属的作用　　氮气：在≥1000℃时会与Cr,CO,Al.Ti反应　　氢气：可使铜，镍，铁，钨还原。当氢气中的水含量达到百分之0.2—0.3时，会使钢脱碳　　水：≥800℃时，使铁、钢氧化脱碳，与铜不反应　　一氧化碳：其还原性与氢气相似，可使钢渗碳　　（三）．各类气氛对电阻组件的影响　　镍铬丝，铁铬铝：含硫气氛对电阻丝有害

钢号加热温度/℃冷 却 剂淬火后硬度（≥）/HRC15，20（渗碳后）780～800水5935870盐水5045820～850水或盐水50T7～T12770～800水淬或水淬油冷6020CrMnMo(渗碳后）840～860油5520Cr(渗碳后）790～820油淬或水淬油冷5520CrMnTi(渗碳后）850～870油5538CrMoAlA（渗氮后）930～950油5540Cr840～860油淬或水淬油冷5040MnVB830～850油4540CrMnMo850～870油5235CrMoSiA880～900油4535CrMo830～860油4542CrMo840～860油4545Mn2820～860油4550CrVA850～870油52CrWMn830～850硝盐60820～840油6060Si2Mn840～870油60GCr15830～850油60GCr15SiMn820～840油605CrNiMo830～850油5265Mn790～820油553Cr2W8V1050～1100油50W18Cr4V1260～1300油或熔盐63W6Mo5Cr4V21210～1240油或熔盐631Cr13980～1050油352Cr13980～1050油453Cr13980～1050油474Cr13980～1050油52HT200830～870油或水淬油冷45ZG310-570830～850水淬或水淬油冷50ZG340-640790～810水淬或水淬油冷505CrMnMo850～870油529Mn2V790～810油609SiCr850～870油、硝盐60Cr12980～1020油60Cr12MoV980～1020油601080～113042注：1）一般工件取中间温度，大型工件或箱式炉加热的调质件可取上限温度，复杂易变形工件可取下限温度，甚至可采用亚温Ac3±10℃淬火。2）淬火工件取下限温度，淬油、碱或硝盐分级淬火工件，可取上限温度。

1.总则1.1本规程是我司编制模具钢材热处理质量检验项目、内容及要求的依据之一。1.2我司委外的加工件

1．完全退火和等温退火    完全退火又称重结晶退火，一般简称为退火，这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸，锻件及热轧型材，有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重要工件的最终热处理，或作为某些工件的预先热处理。    2．球化退火    球化退火主要用于过共析的钟罩炉排胶炉    碳钢及合金工具钢（如制造刃具，量具，模具所用的钢种）。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。    3．去应力退火    去应力退火又称低温退火（或高温回火），这种退火主真空炉隧道炉要用来消除铸件，锻件，焊接件，热轧件，冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除，将会引起钢件在一定时间以后，或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。    (二)．淬火    为了提高硬度采取的方法，主要形式是通过电炉加热、保温、速冷。最常用的冷却介质是盐水，水和油。盐水淬火的工件，容易得到www.hfgaoge.com高的硬度和光洁的表面，不容易产生淬不硬的软点，但却易使工件变形严重，甚至发生开裂。而用油作淬火介质只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。 (三)．回火    1．降低脆性，消除或减少内应力，钢件淬火后存在很大内应力和脆性，如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。    2．获得工件所要求的机械网带炉管式炉性能，工件经淬火后硬度高而脆性大，为了满足各种工件的不同性能的要求，可以通过适当回火的配合来调整硬度，减小脆性，得到所需要的韧性，塑性。    3．稳定工件尺寸    4．对于退火难以软化的某些合金钢，在淬火（或正火）后常采用高温回火，使钢中碳化物适当聚集，将硬度降低，以利切削加工。    六常用炉型的选择    炉型应依据不同的工艺要求及工件的类型来决定    1．对于不能成批定型生产的，工件大小不相等的，种类较多的，要求工艺上具有通用性、    多用性的，可选用箱式推板炉烧结炉炉。    2．电炉加热长轴类及长的丝杆，管子等工件时，可选用深井式电炉。    3．小批量的渗碳零件，可选用井式气体渗碳炉。    4．对于大批量的汽车、拖拉机齿轮等零件的生产可选连续式渗碳生产线或箱式多用炉。    5．对冲压件板材坯料的电炉加热大批量生产时，最好选用滚动炉，辊底炉。    6．对成批的定型零件，生产上可选用推杆式或传送带式电阻炉（推杆炉或铸带炉）    7．小型机械零件如：螺钉，螺母等可选箱式炉脱脂炉用振底式炉或网带式炉。    8．钢球及滚柱热处理可选用内螺旋的回转管炉。    9．有色金属锭坯在大批量生产时可用推杆式炉，而对有色金属小零件及材料可用空气循环电炉加热炉。