造成冷作模具損壞的因素很多，模具熱處理工藝的好壞是提高模具使用壽命的一個關(guān)鍵因素，必須引起足夠的重視。熱處理工藝不合適，易使模具尺寸發(fā)生變化。冷作模具產(chǎn)生變形、開裂、硬度過高或過低、硬度不均勻等等，其根本原因是淬火或回火工藝不當(dāng)。
根據(jù)多年生產(chǎn)實踐證明，采用線切割加工冷作凸、凹模，加工后產(chǎn)生了變形甚至開裂，尤以碳素工具鋼為甚。要解決這個問題，除選用合金鋼以外，正確選擇鋼材牌號和掌握鍛造工藝，制定正確的模具坯料熱處理工藝是非常重要的措施。下面淺析線切割加工模具前的熱處理實踐。
一些內(nèi)型復(fù)雜的緊固件冷作模具，在線切割加工前，不僅要求硬度高、強(qiáng)度和韌性好，更重要的是要保證淬透性。在保證力學(xué)性能的前提下，要使模具淬火應(yīng)力處于最低狀態(tài)，更重要的是采取一些必要的措施。
(1)大、中型模坯在淬火加熱前必須經(jīng)過650℃預(yù)熱0.5~1.5h，消除機(jī)械加工應(yīng)力，減少材料由彈性畸變轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄曰兊臋C(jī)會，增加模具的穩(wěn)定性。
(2)盡量采用分級淬火或等溫淬火工藝，使熱應(yīng)力和組織應(yīng)力不同時產(chǎn)生。
(3)嚴(yán)格控制回火溫度，要求測溫精確，采用溫度均勻的油浴爐或循環(huán)流動空氣電阻爐為佳。淬火后，模坯需趁熱回火，在保證硬度的前提下，盡量提高回火溫度。趁熱回火實質(zhì)上是等溫淬火，讓模具內(nèi)部形成不穩(wěn)定的等溫淬火馬氏體的組織，然后進(jìn)行二次回火，得到回火馬氏體。對于大型模坯，截面較厚的模具有時必須進(jìn)行第三次回火，最后加人工時效以保證模具的穩(wěn)定性。
(4)各種模坯為減少變形量，可以對未加工的模具材料進(jìn)行一次調(diào)質(zhì)處理。在線切割加工前一般都應(yīng)進(jìn)行粗加工，然后進(jìn)行淬火，以減少線切割加工余量以及線切割后的變形
(5)大型模坯經(jīng)鍛造后需高溫擴(kuò)散退火或正火處理一次，再等溫球化退火，消除網(wǎng)狀碳化物，然后預(yù)先調(diào)質(zhì)熱處理，細(xì)化組織，減少應(yīng)力。
(6)對合金工具鋼及截面較厚的冷作模具鋼和H13、65Nb、GD鋼材，淬火溫度應(yīng)提高20~30℃，可以較大地提高淬透性、淬硬性和沖擊韌度。
(7)對于型腔復(fù)雜、精度要求較高的模具，采用LD、Cr12MoV鋼進(jìn)行高淬高回二次硬化處理，再次中溫回火就可以很好地消除淬火應(yīng)力。
(8)為了提高模具壽命進(jìn)行的氮碳共滲，離子氮化或表面電火花熔滲等化學(xué)熱處理，應(yīng)在線切割加工后進(jìn)行。化學(xué)熱處理后，其表層的回火穩(wěn)定性明顯提高，為提高模具使用壽命創(chuàng)造了條件。
(9)對于淬透性差且尺寸既大又厚的CrWMn鋼及GCr15、9Mn2V鋼的模具，由于淬不透會造成模具內(nèi)應(yīng)力很大，在線切割時及之后很容易產(chǎn)生較大的變形，甚至開裂。因而需采取預(yù)先開腔的辦法。即淬火前在需要線切割處預(yù)留1—2mm的線切割加工余量，經(jīng)過淬火后再進(jìn)行切割。預(yù)先開腔淬火具有刃口部分易淬硬的優(yōu)點，且改變了內(nèi)應(yīng)力的分布狀態(tài)。因此，不會產(chǎn)生變形和開裂，質(zhì)量較優(yōu)。
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