模具热处理硬度是一项非常重要的机械性能指标，硬度不合格是一种非常严重的缺陷。 模具热处理后硬度不足或不均匀，会降低模具的耐磨性和疲劳强度，导致模具早期失效，严重降低模具的使用寿命。

1.原因

1）模具截面大，钢材淬透性差。 例如，大型模具使用淬透性低的钢。

2）模具钢原始组织碳化物偏析严重或组织粗大，钢中存在石墨碳和碳化物偏聚和聚集。

3）模具锻造工艺不正确，锻后没有进行良好的球化退火，导致模具钢球化组织不良。

4）退火或淬火加热时产生的脱碳层未从模具表面除去。

5）模具淬火温度过高，淬火后残余奥氏体量过多； 或淬火温度太低，加热保温时间不足，导致模具钢相变不完全。

6）模具淬火加热后冷却速度太慢，分级、等温温度太高或时间太长，淬火冷却介质选择不当。

7)碱浴水太少，或淬火冷却介质中杂质过多，或淬火冷却介质老化。

8）模具淬火冷却后，淬火冷却介质温度过高，冷却不充分。

9）回火不足和回火温度过高。

1、淬火温度过低或过高

主要是由于工艺设定温度不当、温控系统误差、装炉或进入冷却槽方法不当等原因造成的，应修正工艺温度，并对温控系统进行检查和检查。 装炉时，工件应合理间距、均匀分布，并应分散入罐。 禁止堆积或捆扎入罐内冷却。

2. 过度回火

这是由于回火温度设定过高、温控系统故障错误或入炉时炉温过高等原因造成的。 应修正工艺温度，检查和校准温度控制系统，温度不得高于设定炉温。

3、冷却不当

其原因有预冷时间过长、冷却介质选择不当、淬火介质温度逐渐升高而冷却性能下降、搅拌不良或出口温度过高等。

措施：迅速取出炉体，进入罐内； 掌握淬火介质的冷却特性； 油温60-80℃，水温30℃以下。 当淬火量较大，冷却介质升温时，应添加冷却淬火介质或采用其他冷却槽。 凉爽的; 加强冷却液的搅拌； 当Ms+50℃时取出。

4、脱碳

这是由于原材料残留脱碳层或淬火加热过程中造成的。 预防措施包括：可控气氛加热、盐浴加热、真空炉和箱式炉的包装保护或使用抗氧化涂层； 增加加工余量2-3mm。

5、变形超出允许范围

在机械制造中，热处理时的淬火变形是绝对的，而不变形是相对的。 换句话说，这只是变形大小的问题。 这主要是由于热处理时马氏体相变的表面浮雕效应。

防止热处理变形（尺寸变化和形状变化）是一项非常困难的任务，许多情况下必须依靠经验来解决。 这是因为不仅钢种和模具形状对热处理变形有影响，碳化物分布和锻造、热处理方法不当也会引起或加剧钢件的变形。 在热处理的众多条件中，只要其中一个条件发生变化，钢件的变形程度就会发生很大的变化。

虽然长期以来，我们主要依靠经验和启发来解决热处理变形问题，但必须正确把握原材料锻造、模块取向、模具形状、热处理方法与热处理变形之间的关系，并掌握从积累的实际数据中得出热处理变形的规律。 ，建立热处理变形档案是一项非常有意义的工作。

6. 脱碳

脱碳是钢件加热或保温时，由于周围气氛的影响，钢件表层碳全部或部分损失的现象和反应。 钢件脱碳不仅会造成硬度不足、淬火裂纹、热处理变形和化学热处理缺陷，而且对疲劳强度、耐磨性和模具性能产生很大影响。

7、放电加工引起的裂纹

在模具制造中，放电加工（电脉冲和线切割）是越来越普遍的加工方法。 但随着放电加工的广泛应用，由其引起的缺陷也相应增多。

由于放电加工是利用放电产生的高温使模具表面熔化的加工方法，因此在加工表面形成白色放电加工劣化层，并产生800MPa左右的拉应力。 这样，模具在电加工过程中经常会出现变形或裂纹等缺陷。 因此，对于采用放电加工的模具，有必要充分了解放电加工对模具材料的影响，并提前采取相应的预防措施。

热处理时防止过热和脱碳，并进行充分回火，减少或消除残余应力； 为了充分消除淬火时产生的内应力，需要进行高温回火。 因此，应采用能承受高温回火的钢种（如Crl2型、ASP-23、高速钢等），在稳定的放电条件下加工； 放电处理后进行稳定松弛处理； 设置合理的工艺孔、沟槽； 充分消除再凝固层，使其能在良好的状态下加工使用。

8、韧性不足

韧性不足的原因可能是淬火温度过高、保温时间过长，造成晶粒粗化，或者回火没有避开回火脆性区。

9、磨削裂纹

当工件内存在大量残余奥氏体时，在磨削热的作用下发生回火转变，产生组织应力，使工件产生裂纹。

预防措施是：深冷处理或淬火后反复回火（模具回火一般为2-3次，即使是冷加工用低合金工具钢），以尽量减少残余奥氏体量。

对策

1）正确选择模具钢材的种类。 大型模具应采用淬透性高的高合金模具钢。

2）加强原材料检验，确保原材料符合标准。 对劣质原料钢进行合理的锻造和球化退火，保证良好的组织。 碳素工具钢不易多次退火以防止石墨化。

3）严格执行锻造工艺和球化退火工艺，保证良好的预备热处理组织。

4）热处理前应彻底清除模具表面的锈斑和氧化皮，加热时应注意防护。 尽量采用真空加热淬火或保护气氛加热淬火。 盐浴加热时应进行良好的脱氧处理。

5）正确制定模具淬火、加热工艺参数，保证充分的相变，并以大于临界冷却速度的冷却速度进行快速冷却，以获得合格的金相组织。

6）正确选择淬火冷却介质和冷却方式，严格控制分级和等温温度和时间。

7）必须严格控制碱浴的含水量。 长期使用的淬火冷却介质必须经常过滤并定期更换，保持清洁，并定期测试其淬火冷却特性曲线。

8）对于大型模具，适当延长在淬火冷却介质中浸泡的时间，防止模具出来时淬火冷却介质的温度过高。

9）模具淬火后，应及时、充分回火，防止回火温度过高。

10）对于硬度要求较高的模具可采用深冷处理（如-110~-196℃）。

11）进行表面强化处理。