冷鐓模具在緊固件行業(yè)生產(chǎn)中占有一分重要的位置。根據(jù)標準件廠的統(tǒng)計，影響模具壽命的因素，熱處理占75%， 原材料占10%，服役條件占8%，其他占7%。 也就是說，冷鐓模具熱處理的好壞，直接嚴重影響緊固件生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益，特別是在同行業(yè)競爭十分激烈的情況下，如何降低模具消耗，提高經(jīng)濟效益，是關系到緊固件廠的生存與前途的大事。針對普通小廠設備簡陋的情況，我們開拓了國內(nèi)尚未使用過的熱處理工藝，使模具壽命成倍增長(有的模具壽命提高五倍以上)，降低了模具鋼材的消耗，經(jīng)濟效益十分顯著，而且對設備簡陋的工廠更有推廣價值。

　　  1、對原模具熱處理狀況的分析

　　本工作的目的是提高難度大、消耗高的大規(guī)格M14、M16螺母成型上、下模、中模及切邊模的使用壽命，并使之穩(wěn)定。表1列出了新舊兩種熱處理工藝處理后的模具壽命對比。

　　從表1可以看出，原熱處理工藝的成型六角上模，平均使用時間只有2小時左右，平均壽命不到5千件只。成型六角中模也只能使用4小時左右，平均壽命將近10千件\只、切邊模平均使用時間3小時，平均壽命不到8千件/只，每個班平均需要換成型六角上樓3只以上，更換成型中模和切邊模②只以上。由于更換工序復雜，個熟練的操作 工最快也需要半小時，嚴重影響生產(chǎn)，而且造成模具材料及制作模具工時的浪費，影響經(jīng)濟效益的提高。

　　分析其原因大致有:

　　1)原始組織較差，使用一般熱處理方法又得不到改善，導致模具的早期損壞，

　　2)采用無保護措施的箱式電爐加熱

　　不能有效防止模具在加熱過程中表面氧化和脫碳，而造成模具表面早期磨損或變形而失效。

　　3)采用的熱處理工藝不適宜9CrSi鋼模具采用870℃淬火加低溫回火，表而硬度為HRC62- 65，金相組織為粗大的馬氏體+碳化物+少量殘留奧氏體

　　:CI2MoV鋼模采用980℃加熱淬火加低溫回火，表面硬度HRC64~67.金相組織為粗針狀馬氏體+粗大的碳化物+殘留奧氏體，由于馬氏體較粗大而造成模具前裂而失效。

　　回火時仍采用箱式爐，工件大量堆放， 往往造成部分模具回火不充分，應力未完全消除，也是造成模具崩裂早期失效的重要原因之一”。

　　2、現(xiàn)行熱處理工藝情況分析

　　大規(guī)格成型六角上、下、 中模必須-次將棒料冷鐓成型，模具必承受巨大的次性沖擊應力， 這就要求模具具有較高的硬度和強韌性，同時由于金屬(即工件)在成型六角模內(nèi)強烈流動，模具承受小能量的多次沖擊和激烈的摩擦，這就要求模具還要具有較高的斷裂韌性和抗疲勞性能。根據(jù)以上情況的分析，第步就是將原材料9CrSi、Crl2MoV鋼進行鍛造和球化退火，再進行機加工，這樣能消除原材料的魏氏組織、碳化物網(wǎng)等缺陷，使組織更為致密。第二步是采用鹽浴爐加熱

　　淬火和硝鹽爐回火，這樣減少了由于箱式爐加熱而產(chǎn)生的氧化脫碳，消除了因箱式爐回火造成的回火不均勻和回火不足，第三步是通過試驗選擇合理的熱處理工藝，先后進行了5種工藝共23次試驗，最終我們采用了以下熱處理工藝

　　熱處理工藝簡要說明如下:

　　1)9CrSi鋼屬過共析合金工具鋼，具有碳化物分布均勻、淬透性和淬硬性較好的特點，回火時硬度變化平緩，承受負荷能力高，而且價廉易購，是目前制造冷鍛模具重要材料之一。但因C鋼店9CrSi鋼含硅量較高，對淬火加熱及冷卻介質均較敏感，所以最好采用鹽浴爐加熱，而且要注意脫氧撈渣，淬火介質最好采用100℃以上的熱油。

　　為了得到高耐磨性和高韌性，我們采用兩次淬火兩次回火的熱處理工藝。第一步采用高溫淬火高溫回火的目的是為使碳化物充分溶于奧氏體，以便得到細小碳化物和細小的晶粒度(晶粒度可獲得11~12級)，第二步采用正常加熱淬火溫度加熱，以得到高韌性，硬度應控制在HRC54~56，回火溫度控制在350~400℃，故我們采用370℃回火，又因9CrSi鋼具有較好的抗回火能力。為了充分消除淬火應力，故采用兩次回火，以達到提高模具使用壽命的效果。

　　2) Cr12MoV鋼具有高淬透性、高耐磨性，而且強度、韌性均比較理想，是一般工廠制作較大負荷冷鐓模具的重要材料。目前一般都采用以下三種熱處理工藝:其一是采用低溫淬火低溫回火，即950~1000 ℃加熱淬火，200 ℃回火，它具有高硬度及較高韌性，但抗壓強度低，其二是采用高溫淬火高溫回火，即1100 ℃左右加熱淬火，500~520 ℃回火，它獲得較高硬度及抗壓強度，但韌性較差;其三是用中溫淬火中溫回火工藝，即1030℃左右加熱淬火，400℃左右回火，可獲得較高的硬度和抗壓強度，強韌性適中。而我們所采用的工藝是中溫淬火低溫回火，即在1030 ℃左右加熱淬火，200 ℃左右回火，由于中溫加熱可完全奧氏體化，但合金元素末完全熔于奧氏體內(nèi)，而不致得到過飽和程度很高的馬氏體，使應力急劇增加，這樣既能獲得較高的硬度和韌性，又可獲得理想的高抗壓強度。采用低溫回火的目的是可保證所需的硬度，三次回火的目的是為了保證回火充分，使淬火應力充分消除，使模具壽命得到保證。

　　3、現(xiàn)行工藝的效益

　　1)模具使用壽命從表1可以看出，9CrSi鋼成型六角上模平均使用壽命提高了五倍以上，切邊模平均使用壽命提高了一倍以上，達到1.4 萬件\只。

　　2)經(jīng)濟效益由于模具使用壽命延長， 原來郴州市標準件廠每年要消耗10 t以上的模具鋼材，現(xiàn)在只需6~8t即可，這樣每年可節(jié)約2~4t模具鋼。

　　從以上了種規(guī)格4種模具的使用效果來看，模具更換基本上由原來每班2~3次減少到一次， 有的兩天才更換一次，節(jié)約了工時。同樣的設備和人員，全年可多出產(chǎn)品120萬件，經(jīng)濟效益十分顯著。