模具鋼的退火、深度加工及無損檢測 ㈠、模具鋼的退火 ①鋼錠的退火 大多數的模具鋼的鋼錠除紅送鍛造或軋制外，一般均進行退火處理，一來可以防止由于組織應力和熱應力產生裂紋，再者，對于那些易產生白點的鋼種，可以預防白點的產生，另外，還可以通過退火處理改善鋼錠凝固時偏析和清除鋼錠表面的缺陷。常用的模具鋼的鋼錠的退火方法有：去應力退火、完全退火和不完全退火、去氫退火、高溫擴散退火等。 擴散退火處理是近些年來比較實用的改善鋼錠顯微偏析的方法，擴散退火的溫度通常在Ac3(Acm)以上150~360℃的范圍內進行，溫度過高對萊氏體鋼很容易過燒。一般合金鋼的擴散溫度在1200~1280℃，一般與鋼種有關系。另外，擴散需要較長的時間。 對于大多數的模具鋼錠，退火的目的是消除組織應力和熱應力，以防止鋼錠在較長時間的放置或熱加工時產生裂紋，因此，只需要普通退火處理即可。很多的模具鋼錠在澆注后經緩冷，不能完全消除內應力，在存放的過程中容易發生炸裂，尤其是高淬透性的鋼種和萊氏體鋼，例如4Cr5MoSiV1、Cr5Mo1V、Cr12Mo1V1、Cr12等，鋼錠脫模后，均應及時退火，否則易發生炸裂，尤其是在寒冷地區的冬季。 ②鋼材的退火 經過鍛造或軋制的模具鋼材，一般都以退火狀態交貨，鋼材退火是為了獲得良好的組織和狀態，以便模具零件的加工和熱處理，所以對模具鋼除對退火硬度的要求外，對模具鋼退火后的珠光體球化級別、碳化物網狀、帶狀等均有較嚴格的要求。對鋼材的退火溫度、冷卻速度和保溫時間都應仔細研究。球化退火是模具鋼材最常用的退火工藝方法，其工藝特點是通過控制加熱溫度、保溫時間和冷卻速度等工藝參數，以使碳化物球狀化，得到球狀珠光體組織，降低硬度、提高塑性和改善和力學性能。球化退火后的組織一般由鐵素體基體和粒狀碳化物組成，其性能是兩種機械混合物的迭加。鐵素體本身的硬度取決于合金元素的固溶強化、晶界強化和位錯強化。而碳化物數量的增加，碳化物彌散分布都相應提高鋼的退火硬度。在冶金廠一般采用等溫退火或連續退火，從本質上講，沒有區別。但在等溫時，一定要注意等溫溫度。連續退火時一般冷卻速度不要超過30℃/h。常用的模具鋼的退火工藝能數見第4、5、6章中的各鋼號的介紹。 ㈡、模具鋼的深度加工 為了增加高附加值的模具鋼精料和制品的生產，以及滿足用戶的要求，模具鋼生產廠都應有設備完善的精料工廠或制品廠。對于熱軋和要求兩端切齊并進行倒角。各廠一般都配備高精度、高效率的連續拉拔機，高效無心磨床、輥光機、倒角機、精密矯直機等裝備，生產不同要求的模具鋼精料，甚至直接供應經過粗加工熱處理后的模塊。 有的企業還專門成立了模具鋼制品公司，配備了各種機械加工中心、精密數控機床、電加工機床、熱處理設備，大批量的生產供應經機加工和淬回火處理的模具鋼模塊、標準模架和各種模具用標準件等高附加值制品。 ㈢、模具鋼的無損檢測 模具鋼生產廠普遍對鋼材和鋼坯采用無損探傷在線檢測，對于模具鋼的鋼坯和鋼材進行逐支探傷。一般對鋼坯和大型鋼材的表面缺陷，采用磁粉探傷；小于Φ30mm的小直徑鋼材的表面缺陷采用渦流法探傷，可以自動記錄缺陷和進行分選，通過速度可達40m/min；對于非磁性材料和不規則形狀的合金工模具鋼鋼材（如模塊、軋輥等），采用滲透著色法檢測表面缺陷；對于內部缺陷，則采用超聲波探傷。在探傷前，鋼材都經過清理，除盤條外，一般都采自動噴丸設備去除氧化鐵皮，對盤條則采用酸洗法。對于高合金模具鋼為了保證質量，在無損探傷以前，鋼坯都經過砂輪機剝皮。一般鋼坯鋼材檢驗以后，采用高效修磨機進行局部缺陷清除。