H13鋼材從鋼廠發(fā)貨時(shí)一般為退火態(tài)組織，此時(shí)的鋼材比較軟（一般來說≤235HB），這樣模具企業(yè)在粗加工過程時(shí)才比較容易加工。但是模具在壓鑄過程中又需要較高的強(qiáng)度，所以此時(shí)鋼材就需要熱處理工藝的加入?，F(xiàn)在比較常用的熱處理工藝是真空氣淬的方式，這是因?yàn)檎婵諝獯愕哪＞咦冃蜗鄬?duì)來說比較小，熱處理完成后模具比較整潔，熱處理開裂的風(fēng)險(xiǎn)較小。

現(xiàn)在H13類鋼材的真空熱處理選擇的溫度范圍在1010-1030℃，這個(gè)溫度較低時(shí)，模具對(duì)時(shí)間的敏感性相對(duì)來說也較低，不易組織過熱（晶粒粗大）。H13類鋼材的退火態(tài)組織一般包括顆粒狀的珠光體和碳化物。碳化物主要是合金元素與碳元素結(jié)合的產(chǎn)物，我們?cè)阡摬闹屑尤牒辖鹪?，不想這些合金以大個(gè)碳化物的形式存在于鋼中，不然就起不到合金化的作用（特別是這些合金元素一般來說價(jià)格都是比較高的）。熱處理的過程理論上想要達(dá)到的最佳效果就是在鋼材組織全部轉(zhuǎn)化為奧氏體后，碳化物全部溶入奧氏體，在奧氏體晶粒長(zhǎng)大之前進(jìn)行淬火冷卻。但是奧氏體晶界失去碳化物的釘扎作用后非常容易長(zhǎng)大，這也就意味著這個(gè)時(shí)間段很難控制?，F(xiàn)在我們所有熱處理工藝改進(jìn)的最終目的都是努力進(jìn)入這個(gè)時(shí)間區(qū)間（最高溫度保溫區(qū)間）。例如我們行業(yè)內(nèi)的熱處理工程師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)工藝的改進(jìn)，再例如北美壓鑄學(xué)會(huì)（NADCA）制定的參考工藝。我們?cè)跓崽幚磉^程中所采用的一些手段也都是為了達(dá)到這個(gè)目的，例如使用熱電偶監(jiān)控模具內(nèi)部溫度的變化，例如通過觀察窗口對(duì)模具的顏色進(jìn)行監(jiān)控等。

假如在熱處理過程中我們可以很精確的將高溫保溫時(shí)間控制在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)，在后續(xù)的冷卻過程中，理論上來說冷卻速度越快越好，例如選擇水冷的方式（冷卻介質(zhì)的冷卻速度是水＞油＞氣體），現(xiàn)在就有工程師在研發(fā)可以水冷的H13類鋼材。快速冷卻可以阻止合金元素在從奧氏體中析出。當(dāng)合金元素全部被禁錮在基體中時(shí)，此時(shí)鋼材就獲得了最高的強(qiáng)度，在隨后的回火過程中我們將部分合金元素從基體中析出，且以細(xì)小的顆粒狀的碳化物的形式析出，根據(jù)我們想要的硬度來決定我們析出多少合金元素。理論上此時(shí)我們就可得到最佳性能的鋼材。

當(dāng)然這些都是理論上的，實(shí)際情況要比理論復(fù)雜的多，后面我會(huì)繼續(xù)分享實(shí)際情況對(duì)熱處理過程的限制，以及其他的熱處理方面的東西。