高頻感應加熱爐可有效防止Cr12鋼產生淬火軟點缺陷

    Cr12鋼常用于電機硅鋼片等小型精密零件冷沖裁模具制造。某單位Cr12鋼冷作模具多為較大型模具，尺寸可達40mmx450mmx500mm，重量為40-60kg。冷作模具工作中承受拉伸、彎曲、壓縮、沖擊和疲勞等應力的綜合作用，服役條件較惡劣。要求模具具有高強度、高硬度、高耐磨性及高疲勞抗力，同時應具有一定的耐蝕能力。Cr12鋼冷沖模典型熱處理工藝為：500℃±10℃預熱一960-980℃淬火加熱一淬油或硝鹽分級淬火（260℃）一180-200℃回火，模具硬度為58-62HRC。生產中發現，部分模具出現軟點，表面硬度低，嚴重影響模具質量。經分析其原因，發現采用高頻感應加熱爐進行熱處理，效果良好，可有效避免軟點缺陷的產生。

    檢驗發現，模具平面大面上出現一個或數個不規則圓形或橢圓形軟點，表面硬度約為48-58HRC。金相檢驗發現，表面出現黑色組織。經電鏡微觀分析，黑色組織為明顯片狀結構，為托氏體組織，并含有先析碳化物、二次碳化物及共晶碳化物。

    分析認為，模具產生淬火軟點托氏體組織，是由于淬火時工件表面為油蒸氣膜或鹽殼覆蓋，使表面冷速下降發生中溫轉變，形成托氏體；而后由于油蒸氣膜破裂，工件冷卻速度增大，往內層出現馬氏體轉變，形成馬氏體，從而形成了表層硬度低、內層硬度高的淬火軟點缺陷。

    綜上分析，提出防止Cr12鋼模具出現軟點的措施如下：

    （1）采用高新感應加熱爐進行熱處理，先進行500℃±10℃的預熱熱處理，然后進行960-980℃的淬火加熱熱處理，最后進行180-200℃的回火熱處理。

    （2）淬火油應定期檢驗，以控制其特性溫度。特性溫度降低使工件冷卻速度降低，要及時更換老化的淬火油，以保證其冷卻速度。

    （3）增強淬火油攪動程度，可采用機械循環、噴射冷卻或超聲波（振動）淬火油淬火等。

    采用高頻感應加熱爐進行熱處理后，Cr12鋼模具可以獲得較好的淬透性，工件表面潔凈，易清洗，并且硬度均勻，無軟點缺陷，滿足了其工作性能要求，而且適合大批量大規模生產。