下列区间为常见工艺口径,具体取值随截面尺寸、装炉方式与回火次数变化,以送检实测为准。
从真空淬火回火到渗氮、PVD 涂层与回厂复检,按工序顺序组合。
按硬度、变形、钢种、真空工艺、表面强化、缺陷、检测、应用与成本九个方向整理。
压铸模的主要失效是热疲劳龟裂。本文给出H13的硬度取段、氮化配合、预热与模温管理要点,以及延长模次的工艺组合顺序。
高抛光注塑件要同时满足硬度、抛光性与耐蚀。本文给出S136类镜面件的完整路线:真空淬火回火到HRC50-52、低温回火保耐蚀、余量与装炉控制、抛光工序要点。
冲压刃口在磨损与崩口之间取舍。本文给出按冲压材料厚度与强度选硬度的口径,薄刃与厚料的不同策略,以及涂层与深冷的适用时机。
降本有边界。本文列出热处理环节不可压缩的五项成本与可优化的六项成本,给出判断某笔钱能不能省的检验方法。
外协热处理按重量计价,但成本构成远不止加工费。本文拆解单件成本的五个组成部分,说明为什么低价单公斤报价未必便宜,以及降本的合理边界。
热处理交期由炉次排产、工艺周期与检测时间叠加而成。本文拆解交期的四个组成部分,给出压缩周期的合理手段与不推荐的加急方式。
渗氮件剥落多源于化合物层过厚或基体支撑不足。本文给出脆化的三类成因、从剥落形貌反推原因的方法,以及工艺侧与设计侧的预防措施。
淬火开裂是应力超过材料强度的结果。本文给出材料、结构、工艺三类真因的分层排查顺序,以及从裂纹形貌反推原因的方法与预防措施。
软点是局部硬度低于周边的缺陷,多由脱碳、氧化皮、装炉遮挡或冷却不均造成。本文给出软点的定位方法、四类真因的排查顺序与可返工边界。
面向DC53精密冷作模的深冷处理:-80至-150℃保温4-12小时,配合二次回火,提升尺寸稳定性与耐磨性,适用于级进模与精密冲裁刃口。
面向量具、块规、精密镶件的深冷稳定处理:-120至-196℃多次循环配合回火,最大限度消除残余奥氏体,实现长期尺寸零漂移。
冷作钢淬火回火后的深冷处理服务:-70至-196℃保温2-24小时,促使残余奥氏体转变,提升尺寸稳定性与耐磨性,处理后必须补充回火。
面向H13压铸模的气体渗氮服务:520-550℃保温20-60小时,层深0.10-0.20mm,化合物层控制在10μm以内,提升抗冲蚀、抗粘模与抗热疲劳能力。
按工况反推渗氮层深的服务:从磨损、腐蚀、热疲劳三类失效形态出发,确定层深与化合物层上限,配套试片验证与层深测定,避免层深取值的经验化。
面向压铸模的离子渗氮服务:500-550℃保温8-30小时,化合物层可控制在0-8μm,层深均匀性好,适合型腔复杂与白层要求严格的模具。
低摩擦DLC涂层服务:厚度1-3μm,摩擦系数0.1-0.2,表面硬度HV2000-3500,适用于粘模、脱模困难与拉伤的注塑模与滑动件,耐温上限350℃。
高硬度TiCN涂层服务:厚度2-4μm,表面硬度HV2800-3200,摩擦系数0.3-0.4,适用于玻纤增强料注塑模与硬料冲裁刃口的磨粒磨损工况,耐温上限400℃。
通用型TiN涂层服务:厚度2-4μm,表面硬度HV2000-2500,沉积温度200-450℃,适用于冲压刃口、滑动件与需降低摩擦的模具表面,基材需达HRC50以上。
真空淬火回火、去应力退火、深冷处理、渗氮与氮化、PVD 涂层(TiN / TiCN / DLC / CrN)、外协热处理回厂复检。六类工艺按加工链顺序排列,可以顺着"基体处理 → 表面强化 → 复检验收"的路径一路读下来。
每一类都给出三组信息:工艺窗口(温度、时间、压力等可设定参数)、取值判据(为什么这么取、按什么条件调整)、边界与风险(什么情况下必须换工艺、什么参数不能越过)。这三组构成了可执行的工艺知识,而不是泛泛的介绍。
| 钢种 | 常规硬度区间 | 回火路线 | 适用 |
|---|---|---|---|
| S136 | HRC 48–52 | 170–250℃ 低温回火 | 注塑镜面件、耐蚀件 |
| SKD11 / DC53 | HRC 58–62 | 500–540℃ 二次硬化 | 冲压刃口、剪切刀口 |
| H13 | HRC 42–48 | 580–620℃ 高温回火 | 压铸模、热锻模 |
| P20 / 718H | 预硬态 HRC 28–38 | 一般不淬火 | 常规塑胶模 |
区间为常见工艺口径,需按实际截面、装炉与实测确认。
这几组数字是工艺评审时最先要对齐的内容。图纸上的硬度区间、验收位置、允许极差,三者缺一,后面的执行就会有分歧。
去应力必须在淬火之前——加工应力与淬火应力叠加会放大变形,先释放掉更可控。
深冷之后必须回火——深冷新生成的马氏体处于未回火状态,不回会脆。
表面强化永远排在基体淬火回火之后——渗氮温度与涂层沉积温度都必须低于基体回火温度,顺序颠倒会让基体软化,表面层失去支撑。
这三条是工序排布的基础规则,也是现场最容易出错的地方。把它们写进工艺卡,能挡掉大部分返工。