淺談深冷處理在模具制造中的應用

周 捷（深圳國創名廚商用設備制造有限公司南海分公司，528251）

淺談深冷處理在模具制造中的應用

周 捷
（深圳國創名廚商用設備制造有限公司南海分公司，528251）

隨著科學技術的發展，在制造模具的過程中，深冷處理技術使用范圍也越來越廣。本文對深冷處理進行了簡要的概述，并對深冷處理應用在模具制造中的優勢以及其應用中需要注意的問題作出了簡要的分析。

深冷處理；磨具制造；應用

0　引言

在制造模具的過程中，材料處理會直接影響到模具的制造是否有效，在早期模具制造過程中，經常會出現強韌性不夠、沖擊力不高、斷裂韌性，使得模具很容易產生變形或者是損壞的現象，而出現這些現象的原因，大多是因為模具的冷熱處理不夠。在模具制造過程中應用深冷處理主要是對模具進行深冷處理，以此來提高模具的耐磨性能以及強韌性能，從而就能更好地穩定模具的尺寸，降低出現模具變形的概率，最終延伸模具的使用壽命。為此，筆者也就深冷處理在模具制造中的應用作出了以下的分析。

1　深冷處理的概述

深冷處理主要指的是將一般的剛處理之后冷卻到-130。C 至196。C的冷處理就稱之為深冷處理，如果是0至-130。C就稱之為普通的冷處理。深冷處理是將淬火之后的鋼件繼續冷卻到室溫以下的某一低溫，使其殘余奧氏體能夠進一步轉變成為馬氏體，深冷處理和熱處理有著密切的聯系，從某一種程度上來說，深冷處理是熱處理的進一步延伸。深冷處理主要的制冷劑是液氮，將其放在低于-130。C溫度下對模具進行處理，深冷處理能夠改變并且消除剛中所殘余應力的分析，析出更多的細小碳化物，從而就能起到彌散強化的作用，使無相變材料晶界發生畸變，提升其基體性能。在模具制造過程中應用深冷處理，能夠改變材料的力學性能，在不降低模具的硬度和強度的情況下，能夠有效地提升模具的韌性。

2　深冷處理應用在模具制造中的優勢

制造模具的過程中，對于尺寸的穩定性要求較高，模具在淬火之后通常情況下其內部組織依然會保留較多的殘余奧氏體，而這種殘余奧氏體就是不穩定組織，模具在制造完成之后，這種不穩定組織就會不斷的發生變化，從而改變模具的精度。但是，在制造模具的過程中應用深冷處理其主要的作用就是以下幾點：（1）改變殘余奧氏體。在應用深冷處理的過程中，在Mf點以下殘余奧氏體就會發生分解，轉變成為馬氏體，能夠有效地減少模具殘余奧氏體的數量，改變殘余奧氏體的形狀以及分布結構，這就在一定程度上提高了模具的強度、硬度、強韌性。（2）析出碳化物。在應用深冷處理的過程中，馬氏體經過-130。C至196。C的深冷處理，體積就會收縮，Fe晶格常數也會在一定程度上有縮小的趨勢，從而導致碳原子析出的驅動力得到了提升，但是，在低溫下其擴散是十分困難的，使其擴散距離變得更短，進而就使得馬氏體會析出超細碳化物，產生彌散強化。為此，經過深冷處理的模具其碳化物體積分數相比較于沒有經過深冷處理的模具提高了將近一倍，大量的碳化物析出使得模具的硬度和韌性得到了提升。（3）組織細化。深冷處理能夠使馬氏體析出彌散碳化物，使其組織晶粒細化，從而就在一定程度上提升了模具的韌性以及強度。（4）表面產生殘余壓力。在深冷處理的過程中很容易在其內應力較為集中或者是產生缺陷的部位產生殘余應力，而這種應力的產生就能在一定程度上減輕缺陷對模具所造成的局部強度損害，從而提升模具的抗磨損力。綜上所述，在制造模具的過程中對模具進行深冷處理，能夠有效地提升模具的抗磨性、韌性、強度、抗沖擊性、抗腐蝕性，同時還能有效地減少模具出現變形，在一定程度上提高了模具的使用壽命。

3　深冷處理在模具制造中的應用中需要注意的問題

3.1回火工藝以及冷處理工藝順序

在對模具進行深冷處理的過程中，回火工藝是必不可少的，按照會做工藝順序可以將模具冷處理分為回火前冷處理以及回火后冷處理。其中，回火前冷處理能夠有效地提升模具的切削性能；而回火后的冷處理則能在很大程度上提升模具的力學性能，使硬度較低的殘余奧氏體轉變成硬度較高、較穩定并且抗熱性能以及耐磨性能都較高的馬氏體組織。在應用的過程中，其主要的處理順序可以分為以下幾種：（1）T8 、T10 、T12 、9SiCr 、CrWMn鋼制模具熱處理工藝順序為：淬火 → 冷處理 → 回火 。（2）Cr12MoV 、Cr12 、 Cr12W 、 LD 、MnCrWV鋼制模具熱處理工藝順序為：淬火 → 回火 → 冷處理 → 回火 → 回火。（3）6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo2V2Si、Cr4W2MoV、W6Mo5Cr4V2 、Cr8

、Cr8Mo2VSi制模具熱處理工藝順序為：淬火 → 回火 → 冷處理 → 回火 → 冷處理→ 回火。

3.2冷處理的溫度

在應用冷處理的過程中，其溫度主要是根據鋼的馬氏體轉變終止溫度Mf點所決定的，在對其溫度進行考慮的過程中，還需要對冷處理的工藝性能以及對模具性能的影響進行適當的考慮。其中，較為常見的模具冷處理溫度有以下幾種：T8 、T10 、T12 、9SiCr 、CrWMn等銅牌號，其深冷處理的溫度在-50℃至-80℃；而Cr12MoV 、Cr12 、 Cr12W 、 LD 、MnCrWV等銅牌號冷處理的溫度在-70℃至-90攝氏度；6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo2V2Si、Cr4W2MoV、W6Mo5Cr4V2 、Cr8 、Cr8Mo2VSi等銅牌號冷處理溫度在-110℃至-150℃。

3.3注意事項

在對模具進行淬火或者是回火之后，所有模具都需要進行冷處理，不然很容易出現開裂。鋼在淬火之后，如果對其進行冷處理，會在一定程度上提升其殘余應力，若處理不當還會使其開裂，為此，在冷處理之后應該緩慢的提高到室溫，并且及時對其低溫回火。

4　結語

綜上所述，在制造模具的過程中應用深冷技術不僅能夠有效地提升模具的抗磨性、韌性、強度、抗沖擊性、抗腐蝕性，同時還能有效地減少模具出現變形，在一定程度上提高了模具的使用壽命。因此，在制造模具的過程中應該加強對模具的深冷處理的研究，模具制造得到更好地發展。

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周捷（1977·9）男；籍貫：廣西梧州； 供職單位：深圳國創名廚商用設備制造有限公司南海分公司

The application in mould manufacture of cryogenic treatment

Zhou Jie
（Shenzhen guochuang chef Commercial Equipment Manufacturing Co.， Ltd. Nanhai Branch，528251）

With the development of science and technology，in the process of mold manufacturing，cryogenic treatment technology application scope is more and more widely.Has made the brief analysis in this paper of cryogenic treatment are briefly outlined，and the cryogenic processing application in mold manufacturing advantage and should be paid great attention to in the application problem.

cryogenic treatment；abrasives；application