模具材料的性能對模具壽命有決定性的影響，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)和使用情況，合理選用制模材料是模具工程師的重要任務(wù)之一。模具熱處理及表面強化是模具制造中的關(guān)鍵工藝，是保證模具質(zhì)量和使用壽命的重要環(huán)節(jié)，實際使用證明，在模具失效中由于熱處理不當(dāng)引起的占很大比例。模具用途廣泛，工作條件差別大，制造模具的材料范圍很廣。目前，沖壓模、塑料模、壓鑄模、粉末冶金模的材料以鋼為主，有些模具還可采用低熔點合金和非金屬材料等。

模具用鋼主要性能要求如下：1、硬度和耐磨性（最重要的模具失效形式，決定模具壽命）2、可加工性能（模具零件形狀復(fù)雜，要求熱處理變形小）3、強度和韌性（足夠的強度承受高壓，沖擊載荷等要求高韌性）4、淬透性、拋光性、耐腐蝕性（塑料及添加劑的腐蝕作用）。模具用鋼按用途可分為三大類：1、冷作模具鋼：制作金屬在冷態(tài)下變形的模具，包括：冷沖模、冷擠壓模、冷鐓模、粉末壓制模。要求高硬度、高耐磨性及足夠強度和韌性。2、熱作模具鋼：制造經(jīng)過加熱的固態(tài)或液態(tài)金屬在壓力下成型的模具，包括：熱鍛模、壓鑄模。要求高溫下足夠的強度、韌性和耐磨性

冷作模具主要用于金屬或非金屬材料的沖裁、拉伸、彎曲等工序。工作零件承受拉壓、彎曲、沖擊、疲勞、摩擦等多種機械力作用。主要失效形式：斷裂、堆塌、磨損、黏著（咬合）、啃傷、軟化等。冷作模具鋼的主要性能要求：高變形抗力、斷裂抗力、耐磨損、抗疲勞、抗黏著性能常用材料包括：碳素工具鋼，T10A，T12A低合金鋼，9Mn2V、CrWMn、9SiCr、GCr15高合金鋼，Cr12、Cr12MoV合金鋼主要特點：含C量高、含較多合金元素、合金元素降低鋼的馬氏體相變點Ms冷作模具鋼及其熱處理冷作模具鋼熱處理特點：加熱方式(預(yù)熱或階梯

(1)化學(xué)成分檢驗一般鍛件毛坯不進行化學(xué)成分檢驗，其化學(xué)成分是以冶煉時的爐前取樣分析為準的。但對重要的或有疑問的鍛件，可在鍛件上切下一些切屑，采用化學(xué)分析或光譜分析來檢查其化學(xué)成分。(2)外觀形狀和尺寸檢查采用目測、樣板或劃線的方法檢查鍛件的表面缺陷、形狀誤差和尺寸大小，以確定鍛件是否滿足圖樣尺寸的要求。(3)宏觀組織檢查宏觀組織檢查又稱低倍檢查，是用肉眼或不大于10倍的放大鏡，檢查鍛件表面或斷面的宏觀組織，其主要方法有硫印、熱酸浸、冷酸浸和斷口等。(4)顯微組織檢查顯微組織檢查即金相檢查，是在光學(xué)顯微鏡下觀察、辨

這兩個概念是熱處理中表示鋼材接受淬火能力大小的指標，是選材、制定熱處理工藝的重要依據(jù)。(1)淬硬性是鋼材在正常淬火條件下可能得到的最高硬度值的大小，是表示鋼淬火時獲得硬度高低的能力。決定鋼淬硬性高低的主要因素是鋼的含碳量，而鋼中的合金元素對淬硬性影響不大。因此，含碳量相當(dāng)?shù)奶妓劁摵秃辖痄摯慊鸷?，它們的硬度值一般相差不多?2)淬透性是指鋼淬火時可以得到的淬硬層深度的能力，這個指標還與鋼材的尺寸、重量、大小等相關(guān)。嚴格地講，淬透性是鋼的固有屬性，是由鋼的內(nèi)在因素決定的。鋼的淬透性又稱可淬性，是指鋼淬火時得到淬硬層深度

淬火熱處理和固溶熱處理兩者性質(zhì)不同、作用不同、適用范圍不同，具體如下：一、性質(zhì)不同1、固溶處理固溶處理因操作過程與淬火相似，又稱為 “固溶淬火”。是指將合金加熱到高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。2、淬火是將金屬工件加熱到某一適當(dāng)溫度并保持一段時間，隨即浸入淬冷介質(zhì)中快速冷卻的金屬熱處理工藝。二、作用不同1、固溶處理一般屬預(yù)備熱處理，其作用是為隨后的熱處理準備最佳條件。2、淬火提高鋼的剛性、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等，從而滿足各種

淬火前的組織當(dāng)然會影響淬火的成敗。最正常的前組織應(yīng)該是正?；M織或退火組織，若淬火前組織為過熱組織、球狀化組織均會有不同的結(jié)果。過熱組織易產(chǎn)生淬火裂痕，球狀化組織則可以均勻淬硬而避免淬裂及淬彎，因此工具鋼或高碳鋼在淬火前，可施行球狀化處理已是淬火重要技術(shù)之一。此時可施以球狀化退火或調(diào)質(zhì)球狀化處理以獲得球狀碳化物。碳化物若以網(wǎng)狀組織存在，則容易由該處發(fā)生淬火裂痕。

沉淀硬化不銹鋼鍛件的基體為奧氏體或馬氏體組織，并能通過沉淀硬化（又稱時效硬化）處理得以硬化的不銹鋼鍛件。由于沉淀硬化不銹鋼鍛件兼有奧氏體不銹鋼的耐蝕性和馬氏體不銹鋼的高強度，而沉淀硬化不銹鋼在固溶處理后硬度不高，因此可以進行切削加工，然后再通過時效來提高其強度和硬度。由于時效溫度低，熱處理變形較小，所以在腐蝕介質(zhì)環(huán)境下工作的精密復(fù)雜零件多采用沉淀硬化不銹鋼制造。沉淀硬化不銹鋼鍛件的熱處理工藝一般分為兩步：首先對鍛件毛坯進行固溶處理，即把沉淀硬化不銹鋼鍛件毛坯加熱到固溶溫度，使各種元素溶解于奧氏體中，完成奧氏體化后，

大部分的不銹鋼固溶處理后，若在475℃至500℃之間長時間持溫時，會產(chǎn)生硬度加大、脆性亦大增的現(xiàn)象，此稱之為475℃脆化，主要原因有多種說法，包括相分解、晶界上有含鉻碳化物的析出及Fe-Cr化合物形成等，使得常溫韌性大減，且耐蝕性亦甚差，一般不銹鋼的熱處理應(yīng)避免常時間持溫在這個溫度范圍。另外在600℃至700℃之間長時間持溫，會產(chǎn)生s相的析出，此s相是Fe-Cr金屬間化合物，不但質(zhì)地硬且脆，還會將鋼材內(nèi)部的鉻元素大量耗盡，使不銹鋼的耐蝕性與韌性均降低。

一、淬火后，殘留奧氏體的所扮演的角色淬火后的工件內(nèi)常存在麻田散體與殘留沃斯田體，在常溫放置一段長久時間易引起裂痕的發(fā)生，此乃因殘留沃斯田體產(chǎn)生變態(tài)、引起膨脹所導(dǎo)致，此現(xiàn)象尤其再冬天寒冷的氣候下最容易產(chǎn)生。此外，殘留沃斯田體另一個大缺點為硬度太低，使得工具的切削性劣化?？墒褂蒙罾涮幚泶偈孤樘锷Ⅲw變態(tài)生成，讓殘留沃斯田體即使進一步冷卻也無法再產(chǎn)生變態(tài)；或以外力加工的方式，使不安定的殘留沃斯田體變態(tài)成麻田散體，降低殘留沃斯田體對鋼材特性之影響。二、淬火處理后硬度不足的原因淬火的目的在使鋼材表面獲得滿意的硬度，若硬度值不理

金屬材料的性能一般分為工藝性能和使用性能兩類。所謂工藝性能是指機械零件在加工制造過程中，金屬材料在所定的冷、熱加工條件下表現(xiàn)出來的性能。金屬材料工藝性能的好壞，決定了它在制造過程中加工成形的適應(yīng)能力。由于加工條件不同，要求的工藝性能也就不同，如鑄造性能、可焊性、可鍛性、熱處理性能、切削加工性等。所謂使用性能是指機械零件在使用條件下，金屬材料表現(xiàn)出來的性能，它包括機械性能、物理性能、化學(xué)性能等。金屬材料使用性能的好壞，決定了它的使用范圍與使用壽命。在機械制造業(yè)中，一般機械零件都是在常溫、常壓和非強烈腐蝕性介質(zhì)中使用的

與工業(yè)發(fā)達國家相比，我國軸承鋼的氧含量雖然已接近國外先進水平，但夾雜物和碳化物尺寸及分布的均勻性、成分均勻性與國外相比還有很大的差距，如大尺寸的夾雜物和碳化物較多、基本成分不均勻形成黑白區(qū)等，造成軸承零件質(zhì)量先天不足，嚴重影響了軸承的壽命、可靠性及一致性。此外，滾動接觸面上大尺寸夾雜物的存在還嚴重降低表面精度，增加軸承的噪聲。為此，軸承行業(yè)應(yīng)與冶金行業(yè)協(xié)商，促使冶金行業(yè)在進一步降低氧含量的基礎(chǔ)上，開展?jié)沧⒛碳夹g(shù)、軋制技術(shù)、夾雜物控制及檢測技術(shù)的研究，如改進連鑄時的電磁攪拌、加大連鑄坯的尺寸、加強高溫擴散退火等，以

金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理三大類。根據(jù)加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類又可區(qū)分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的性能。鋼是工業(yè)上應(yīng)用最廣的金屬，而且鋼鐵顯微組織也最為復(fù)雜，因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多?！　≌w熱處理是對工件整體加熱，然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。　　退火是將工件加熱到適當(dāng)溫度，根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時間，然后

調(diào)質(zhì)是淬火加高溫回火，得到索氏體的熱處理，其目的是使工件具有良好的綜合機械性能。調(diào)質(zhì)鋼有碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼二大類，不管是碳鋼還是合金鋼，其含碳量控制比較嚴格。如果含碳量過高，調(diào)質(zhì)后工件的強度雖高，但韌性不夠，如含碳量過低，韌性提高而強度不足。為使調(diào)質(zhì)件得到好的綜合性能，一般含碳量控制在0.30~0.50%.調(diào)質(zhì)淬火時，要求工件整個截面淬透，使工件得到以細針狀淬火馬氏體為主的顯微組織。通過高溫回火，得到以均勻回火索氏體為主的顯微組織。小型工廠不可能每爐搞金相分析，一般只作硬度測試，這就是說，淬火后的硬度必須達到該

      氣體氮化和離子氮化擁有各自的優(yōu)勢，不好說那種工藝更好，只能說應(yīng)用于具體場合時更適合。      氣體氮化的優(yōu)勢主要在于裝爐方式簡單，對于零件尺寸形狀要求小，可實現(xiàn)整體滲氮，容易實現(xiàn)白亮層滲氮，更容易實現(xiàn)大小件混裝等優(yōu)勢。離子氮化的優(yōu)勢主要有淺層滲速快、環(huán)保、無污染、變形小、節(jié)能。滲氮組織容易控制，可實現(xiàn)局部滲氮，氣體消耗是氣體滲氮的5%，不使用氨氣，更容易實現(xiàn)不銹鋼的滲氮等優(yōu)勢。    白亮層的控制有兩方

1、一分為二：材料不同、設(shè)備不同、工藝參數(shù)不同，熱處理后的組織和質(zhì)量也不同。即使材料牌號、設(shè)備、工藝參數(shù)都相同，由于化學(xué)成分含量上下限、熱處理溫度上下限、保溫時間上下限不同，熱處理后的組織和質(zhì)量也會不同。即使化學(xué)成分含量上下限、熱處理溫度上下限、保溫時間上下限都相同，由于熱處理前期的冷熱加工的工藝、質(zhì)量、組織等不同，熱處理后的組織和質(zhì)量也同樣會不同。因此，出現(xiàn)問題后要具體問題具體分析，即要一分為二。2、兩個圖：Fe-C相圖、C曲線。Fe-C相圖是跟鋼鐵打交道的必備知識，C曲線是鋼加熱后冷卻的組織轉(zhuǎn)變圖，這兩個圖是熱

    金屬材料的力學(xué)性能主要包括強度與塑性、硬度、沖擊韌性與疲勞強度。金屬材料力學(xué)性能測試強度指標能更好地幫助我們在機械加工領(lǐng)域更好的選材，更好的滿足對零部件使用性能的要求。一、強度與強度指標強度就是金屬材料在承受靜載荷作用時，抵抗其發(fā)生塑性變形或著斷裂的能力。金屬材料強度的大小用應(yīng)力來表示，應(yīng)力能準確的反映出金屬材料內(nèi)部的受力狀態(tài)。單位面積上的內(nèi)力(材料內(nèi)部與外力相對抗的力)我們稱之為應(yīng)力。金屬材料的強度指標通常用屈服強度來表示。金屬材料出現(xiàn)屈服現(xiàn)象時，發(fā)生塑性變形而載荷不增加時的

金相檢測中滲碳層的金相分析，金相檢測在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛，是研究材料的重要手段，金相分析儀器在國內(nèi)市場中的需求也越來越多。滲碳淬火金相分析是金相分析的一個部分。滲碳是將碳元素滲入鋼的表面，使零件表面碳含量增加，隨后通過淬火使表面得到高的硬度，而芯部硬度較低并且具有良好的韌性的低碳馬氏體組織，有固體滲碳、液體滲碳、氣體滲碳，目前主要使用氣體滲碳。        過程包含：原材料---預(yù)備熱處理—滲碳—淬火回火     &nb

1、正火：將鋼材或鋼件加熱到臨界點Ac3或Acm以上的適當(dāng)溫度保持一定時間后在空氣中冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝。2、退火：將亞共析鋼工件加熱至Ac3以上30—50度，保溫一段時間后，隨爐緩慢冷卻（或埋在砂中或石灰中冷卻）至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝3、固溶熱處理：將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝4、時效：合金經(jīng)固溶熱處理或冷塑性形變后，在室溫放置或稍高于室溫保持時，其性能隨時間而變化的現(xiàn)象。5、固溶處理：使合金中各種相充分溶解，強化固

真空熱處理具有如下優(yōu)點:1、高效率，低能耗，無污染、勞動強度低，產(chǎn)品質(zhì)量高。2、工件在真空加熱中無氧化、無脫碳、可脫脂、可除氣(特別是模具內(nèi)部的有害氣體氫等)、表面潔凈光亮，表面性能亦得到明顯改善，可提高耐磨性，疲勞強度等。3、真空加熱中升溫速度可控，模具截面溫差小，由熱應(yīng)力引起的變形小。冷卻較均勻，工件不會出現(xiàn)軟點，,淬火硬度均勻。