5CrNiMo、5CrMnMo及5CrMnMoSiV具有淬透性、回火穩(wěn)定性較好，常用于制作中小型的錘鍛模。但為彌補(bǔ)5CrMnMo、5CrNiMo及5CrMnMoSiV在較大截面和較高溫度時(shí)熱穩(wěn)定性、熱疲勞性及淬透性不夠的缺陷，大型錘鍛模具常使用45Cr2NiMoVSi、B2等大截面熱鍛模具鋼。

與5CrNiMo、5CrNiMo及5CrMnMoSiV相比，45Cr2NiMoVSi和B2中既含有較高的Cr和Mo，又加入了少量的V，使CCT曲線上的高溫轉(zhuǎn)變區(qū)上移，低溫轉(zhuǎn)變區(qū)顯著右移，提高了鋼的淬透性。

截面尺寸在500mm×500mm以下的模具經(jīng)970～990℃淬火，650～680℃回火后，硬度可達(dá)36～44HRC。而且45Cr2NiMoVSi和B2具有二次硬化能力，其高溫強(qiáng)度較5CrNiMo鋼高50%，熱穩(wěn)定性高出100～150℃，沖擊韌性則相當(dāng)。另外，鋼的熱磨損性、熱疲勞性及抗熱裂紋擴(kuò)展的能力也強(qiáng)于5CrNiMo。這兩種鋼用于12000t以下機(jī)械壓力機(jī)模具及16t錘以下模鍛模具，模具的使用壽命是5CrNiMo鋼制造的同種模具壽命的數(shù)倍。

下面就給大家詳細(xì)介紹45Cr2NiMoVSi和B2兩種模具鋼的熱處理工藝。

模具裝爐要求

（1）錘鍛模具裝爐時(shí)，兩模塊之間、模塊與爐壁之間的間隔不小于50mm。裝爐長(zhǎng)度不大于爐子有效長(zhǎng)度的3/4，不允許兩塊模塊上下堆放，同爐各模塊尺寸應(yīng)盡量相近。若同爐模塊尺寸大小有差異，可將模塊尺寸大的放在爐子的內(nèi)側(cè)，尺寸小的靠近爐門擺放。

（2）錘鍛模具裝爐時(shí)，要了解模具加工情況，必要時(shí)應(yīng)采用真空爐熱處理或者裝箱保護(hù)加熱，模具型腔等處有足夠加工余量時(shí)可直接加熱。

熱處理檢驗(yàn)

保證熱處理的有效性，是保證錘鍛模質(zhì)量的關(guān)鍵，必須進(jìn)行外觀、硬度檢驗(yàn)，并根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，及時(shí)修訂熱處理工藝參數(shù)，保證后期熱處理質(zhì)量。

（1）外觀檢驗(yàn)：檢驗(yàn)經(jīng)熱處理后錘鍛模具是否有變形，防止變形過(guò)大造成后續(xù)加工問(wèn)題。使用著色探傷，檢驗(yàn)錘鍛模具是否出現(xiàn)裂紋。

（2）硬度檢驗(yàn)：使用風(fēng)動(dòng)工具，在模具承擊面、橋部、型槽以及燕尾平面打磨平面，打磨深度以見(jiàn)模具原材料火花為止，使用布氏硬度計(jì)，檢驗(yàn)?zāi)＞哂捕仁欠窈细瘛?/p>

淬火處理要求

（1）升溫和預(yù)熱要求：為保證模塊溫度均勻，應(yīng)注意緩慢加熱升溫，并應(yīng)分別在600～650℃、850～900℃溫度下預(yù)熱均溫。具體預(yù)熱保溫時(shí)間見(jiàn)表1

表1 錘鍛模具的保溫和油冷時(shí)間（45Cr2NiMoVSi）

（2）保溫要求：45Cr2NiMoVSi在960～980℃保溫，保溫時(shí)間根據(jù)工件有效厚度而定，具體保溫時(shí)間見(jiàn)表1。B2鋼工藝參數(shù)見(jiàn)表2。注意，大型模具淬火溫度應(yīng)采用上限，小型模具用下限。

表2 錘鍛模具的保溫和油冷時(shí)間(B2鋼)

（3）預(yù)冷要求：錘鍛模具保溫結(jié)束后，為減小變形，出爐后應(yīng)在空氣中預(yù)冷，大模塊空冷約7～10min，小模塊約5～7min，然后油冷。

（4）油冷要求：冷卻油溫在20～70℃。淬火油的最高使用溫度應(yīng)低于其閃點(diǎn)60～80℃。為保證鍛模冷卻均勻，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s運(yùn)動(dòng)方向，運(yùn)動(dòng)時(shí)間據(jù)模塊大小而定（一般30～40min)，然后靜止冷卻，45Cr2NiMoVSi冷卻時(shí)間參考表1，B2鋼參數(shù)見(jiàn)表2。錘鍛模具出油溫度150～200℃，此時(shí)錘鍛模具提出油面只冒青煙而不著火，如將水滴滴至模具表面有緩慢的爆裂聲，淬火（淬油)后金相組織為板條馬氏體+粒狀碳化物+少量殘留奧氏體。

錘鍛模具回火處理要求

為避免淬火應(yīng)力過(guò)大產(chǎn)生裂紋，錘鍛模具出油后立即裝爐回火。應(yīng)盡量避免降溫回火，必須采用降溫回火時(shí)，爐溫必須降至300℃以下。回火裝爐順序應(yīng)盡量和淬火時(shí)的一致。為了消除殘余應(yīng)力，必須進(jìn)行兩次回火。

（1）升溫和預(yù)熱。回火溫度超過(guò)500℃，必須在250～300℃預(yù)熱，預(yù)熱保溫時(shí)間見(jiàn)表3

表3 鍛模在電爐中的回火保溫和冷卻(B2鋼、45Cr2NiMoVSi)

（2）保溫。回火溫度根據(jù)硬度要求而定，具體數(shù)值見(jiàn)表4。第一次回火規(guī)程具體見(jiàn)表3。

表4 回火溫度

（3）冷卻。保溫結(jié)束后出爐空冷。

燕尾部分回火要求

燕尾部分硬度要求3.6～3.8dB。為保證燕尾部分的硬度合格，應(yīng)使用專用加熱爐重新加熱燕尾，回火溫度定為720～740℃，保溫4～5小時(shí)，保溫結(jié)束后在爐中放至500℃以下吊出空冷。回火時(shí)注意，翻新次數(shù)多厚度薄的模塊要熱爐回火，以免時(shí)間長(zhǎng)，使承擊面和型槽硬度降低。在第一次回火之后進(jìn)行。

錘鍛模具第二次回火要求

第二次回火應(yīng)在第一次回火、燕尾回火冷到室溫后才能進(jìn)行，第二次回火的溫度一般比第一次的低10～20℃，保溫時(shí)間可比第一次回火縮短20%～25%，保溫結(jié)束后出爐空冷。其他工藝規(guī)程參照表3。

返淬要求

淬火后若硬度不合格，允許對(duì)錘鍛模具進(jìn)行返淬。返淬前退火及其隨后的淬火均應(yīng)裝箱保護(hù)，以防承擊面和模具型槽進(jìn)一步氧化脫碳。裝箱以干生鐵屑和6%～8%木炭為保護(hù)劑。退火工藝為模塊隨爐升溫至600～650℃預(yù)熱保溫2～3小時(shí)，然后隨爐升溫至800～820℃保溫，保溫結(jié)束后冷卻。退火保溫時(shí)間和冷卻方式見(jiàn)表5。返淬溫度可比正常淬火溫度低20℃，保溫時(shí)間要適當(dāng)延長(zhǎng)2～3小時(shí)。

表5 退火保溫時(shí)間及冷卻

錘鍛模具翻新的熱處理要求

錘鍛模具失效后，在一定范圍內(nèi)允許進(jìn)行下落翻新，在模具下落后，應(yīng)進(jìn)行模具硬度檢查，檢測(cè)部位包括承擊面、模具型槽及燕尾面，檢驗(yàn)是否符合設(shè)計(jì)要求。⑴如果硬度檢測(cè)合格，可以不進(jìn)行淬火處理，但是模具加工成品后，應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力回火。具體工藝為：根據(jù)模塊大小在380～400℃預(yù)熱2～3小時(shí)、在600～620℃保溫5～10小時(shí)后空冷，注意，預(yù)熱溫度要比原來(lái)回火溫度低30～50℃。⑵若硬度檢測(cè)不合格，需要重新熱處理。熱處理方法和返淬處理方法相同。