冷模具钢在工作时，由于被加工材料的变形抗力比较大，模具的工作部分，特别是刃口受到强烈的摩擦和挤压，所以模具应有高的硬度、强度和耐磨性。另外模具在工作过程中受到冲击力的作用，故要求模具有较好的韧性。通过对LD钢（7Cr7Mo2V2Si钢）冷镦六角模的真空热处理工艺进行研究，分析LD钢真空热处理后的性能，积累更多工模具钢热处理经验，以充分发挥材料的潜力，提高模具的服役性能。

LD钢六角模是标准件行业中普遍使用的冷镦模具，用于不同规格标准螺栓六角头的冷镦成形。由于冷镦成形的螺栓六方头的对方尺寸S从10mm到40mm 不等，因此六角模尺寸规格各异，其外形如图所示。本次LD钢六角模随炉试样的尺寸为d30mm×13mm。LD钢六角模的制造工序为原材料球化退火→下料→半精车→冷挤六角模内六方→精车→铣六方豁→真空热处理→磨刃口。

LD钢是一种高强韧性高耐磨性冷作模具钢，C含量比65Nb钢高，合金元素V的含量也较高，因此在保持强韧性的情况下，其抗压、抗弯强度及耐磨性均比65Nb钢好；C含量相当于Crl2MoV钢的一半左右，因此其共晶碳化物比Cr12MoV钢低得多。与Cr12型冷作模具钢和W6Mo5Cr4V2高速钢比较，LD钢具有更高的强度和韧性，且具有较好的耐磨性，适宜制造承受高负荷的冷挤、冷镦、冷冲等模具。

LD钢六角模在工作时的冷镦频率为60~100次/min，被加工的螺栓材料为Q235和ML35等低中碳钢，因此六角模承受多次冲击磨损，工作条件恶劣，必须有足够的抗压屈服强度、抗弯曲疲劳强度和耐磨性。LD钢六角模热处理后的硬度应控制在59~61HRC，若硬度较低，易发生模腔内壁拉毛（擦伤或磨损）和冲击疲劳失效；而硬度稍高时则易出现模口崩裂、扩大或下陷。

真空热处理工艺：

淬火试验在真空淬火炉中进行，炉膛有效加热区尺寸为900mm×600mm×600mm，六角模装炉量120kg，工件随炉在真空淬火油淬火，真空热处理工艺曲线如图所示，淬火温度为1100~1150℃，试样淬火后硬度为64.0～64.5HRC，淬火后约有34%（体积分数）的残留奥氏体，所以淬火后畸变小。

LD钢六角模在第一次520~530℃回火后，硬度为65.0~65.5HRC，表现出二次硬化现象。经4次回火后，残留奥氏体充分转变为回火马氏体，硬度为59.5~60.0HRC，满足技术要求。

设备选择：SIMUWU公司生产的VOGQ系列真空热处理炉是进行工模具真空热处理工艺的优质产品，良好的温控精度和温控均匀性确保了真空热处理过程的有效进行。SIMUWU公司专注于真空炉的制造，拥有十多年的相关经验，在真空炉制造领域具有良好的口碑。产品线包括真空气淬炉，真空油淬炉，真空钎焊炉等，广销各发达国家与发展中国家。