压铸模零件的热处理：淬火

淬火设备为高压高流率真空气淬炉，真空淬火工艺。

(1)淬火前：采用热平衡法，提高模具加热和冷却的整体一致性。对凡是影响到这一点的薄壁孔、沟槽、型腔等，都要进行填充、封堵，尽量做到模具能均衡加热和冷却；同时，注意装炉方式，防止压铸模在高温时因自重而引起的变形。

(2)模具的加热：在加热过程中要缓慢加热(用200℃/h升温)，并采用两级预热方式，防止快速升温造成模具内、外温差过大，引起过大的热应力，同时减小相变应力。

(3)淬火温度与保温时间：要采用下限淬火加热温度，均热时间不宜过短或过长，一般由壁厚和硬度来确定均热时间。H13钢淬火硬度与保温时间的关系曲线见上图。

(4)淬火冷却：采用预冷方式，并通过调节气压与风速，有效的控制冷却速度，使之最大限度地实现理想冷却。即：预冷到850℃后，增大冷却速度，快速通过“C”曲线鼻部，模温在500℃以下则逐渐降低冷却速度，到Ms点以下则采用近似等温转变的冷却方式，以最大限度地减少淬火变形。模具冷却到约150℃时，关闭冷却风机，让模具自然冷却。2100433B

零件如果局部硬度要求较高，可用感应加热等方式进行局部淬火热处理，这样的零件通常要在图纸上标出局部淬火热处理的位置和局部硬度值。零件的硬度检测要在指定区域内进行。硬度检测仪器可采用洛氏硬度计，测试HRC硬度值，如热处理硬化层较浅，可采用表面洛氏硬度计，测试HRN硬度值。

化学热处理

化学热处理是使工件表面渗入一种或几种化学元素的原子，从而改变工件表面的化学成分、组织和性能。经淬火和低温回火后，工件表面具有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度，而工件的芯部又具有高的强韧性。

热处理温度压力

根据以上所说的内容，在热处理过程中对温度的检测和记录非常重要，温度控制得不好对产品的影响十分大。所以，温度的检测十分重要，在整个过程的温度变化趋势也显得十分重要，导致在热处理的过程中必须对温度的变化进行记录，可以方便以后进行数据分析，也可以查看到底是哪段时间温度没有达到要求。这样对以后的热处理进行改进起到非常大的作用。

热处理操作规程

1、清理好操作场地，检查电源、测量仪表和各种开关是否正常，水源是否通畅。2、操作人员应穿戴好劳保防护用品，否则会有危险。3、开启控制电源万能转换开关，根据设备技术要求分级段升、降温，延长设备寿命和设备完好。4、要注意热处理炉的炉温和网带调速，能掌握对不同材料所需的温度标准，确保工件硬度及表面平直度和氧化层，并认真做好安全工作。5、要注意回火炉的炉温和网带调速，开启排风，使工件经回火后达到质量要求。6、在工作中应坚守岗位。7、要配置必要的消防器具，并熟识使用及保养方法。8、停机时，要检查各控制开关均处于关闭状态后，关闭万能转换开关。

⑴大型零件淬火残余应力为热应力型

淬火介质的冷却能力越强、截面尺寸越大、加热温度越高,淬火残余应力越大。

⑵应力作用方式与开裂原因

冷却末期，外层金属已冷到低温，内部金属的温度必然高于外层。当其继续降温时，因伴随体积收缩受到外层金属的强力约束，而在中心部位产生三维拉应力，最大拉应力作用在截面的中心处。金属力学性能理论表明，金属在三维拉应力作用下，大大约束了塑性变形能力，使其转变为脆性状态，极易产生低应力脆性断裂；这就是具有珠光体组织的大件心部金属，在热应力型应力作用下形成裂纹的根本原因。

⑶断口特征

①短圆柱型：

常为纵向裂开，当高度为直径的两倍左右时，有横断现象。多见于碳素工具钢，这些零件中心往往存在网状渗碳体，降低钢的强度并沿其扩展。

②轴类：

当轴向与切向最大拉应力超过零件中心处材料的强度时，首先在该处开裂。随后在淬火应力的作用下，裂纹分别沿纵向和横向由内向外扩展，直到在外表面露出裂纹。但是裂纹也可能终止于内部某处成为内裂。当残余应力足够大时，可能在淬火末期自行完全断开。然而更多时候是在露出零件表面裂纹的基础上，通过机加工等办法而显现。在长度远大于直径的时候，横断比纵裂更多见，而且同一零件上可能产生多处横断或纵裂。裂纹源通常位于截面中心处，当截面中心附近区域存在冶金缺陷时，裂纹源才可能偏离截面中心处。

③齿圈类：

一般为中碳铸钢制造，只能形成径向裂纹。裂源为横断面的几何中心处或铸造的热节点处，并由此通过齿圈中心的径向面，由里向外扩展，最终裂开。

④炸裂的内裂：

炸裂是有伤害危险的开裂，应注意防范。炸裂发生在冷却末期以后。

⑤断口特征：

断裂面平齐，无明显塑性变形发生，呈典型的脆性断口。

⑷内部冶金缺陷的作用

大件截面中心及其附近，是热应力型应力的最大拉应力存在和作用的位置，这里又是许多冶金缺陷产生或存在的部位。这些缺陷是重要的促裂、诱裂因素，也是大件淬裂的天然裂源和直接原因。由于种种原因的制约与影响，我国大型铸锻件的综合冶金质量还很不理想，因而成为影响大件淬裂的最重要的实际因素之一。

应当注意的是：存在于大型零件表面上的一切能引起应力集中效应的因素，在淬火过程中，决无诱发和促进裂纹作用。故此，热处理之前不必要清除大型铸锻件的表面缺陷。

⑸大件淬裂的预防措施

①利用热处理基本应力的交互作用和双重作用特征，设计或改进大件的淬火工艺；

②利用预冷降温的方法；

③淬火冷却不进行到低温；

④及时回火注意回火冷却方法。