对于小型汽油机零件的生产而言，压铸模是十分重要的关键部件。压铸模具的寿命会显著地影响工厂的生产。据统计，模具成本费用中，材料费占15%，加工费占80%，热处理费占5%。但是通过对热处理工艺的改进，可以有效地增加模具的使用寿命，相对于传统热处理工艺，真空热处理工艺可以将压铸模的寿命从2万次左右提高到10万次。从而大大减少生产成本，提高生产效率。

工艺流程：

模具的热处理可以分为以下几个阶段：原料→球化退火→加工→去应力退火→淬火→回火→氮化。

1  退火

包括锻造后的球化退火和模具制作过程中的去应力退火两部分。

其主要目的∶在原材料阶段进行结晶组织的改良；方便加工而降低硬度防止加工后变形和淬火裂纹而去除内应力。

（1）球化退火。

模具钢经锻造后，钢的内部组织变成不稳定的结晶，硬度高切削困难，且此种状态的钢，内应力大，加工后容易变形和淬裂，机械性能差，为使碳化物结晶变成球化稳定组织须进行球化退火。

（2）去应力退火。

对有残留应力的模具钢进行机械加工，加工后会产生变形，如果机械加工后仍留有应力，则在淬火时会发生很大的变形或淬火裂纹。为防止这些问题发生，必须进行去应力退火。去应力退火工序是模具制造过程中不可缺少的重要工序，在模具制作过程中需要进行三次去应力退火

（1）在切削掉原材料体积的1/3以上形状或对原材料厚度1/2深度加工时，加工余量留有5~10mm，进行第一次去应力退火。

（2）在精加工留有余量（2~5mm）时，进行第二次去应力退火。

（3）在试模后，淬火前进行第三次去应力退火。

2  真空淬火

真空炉淬火工艺如下：

（1）淬火前∶采用热平衡法，提高模具加热和冷却的整体一致性。对凡是影响到这一点的薄壁孔、沟槽、型腔等，都要进行填充、封堵，尽量做到模具能均衡加热和冷却同时，注意装炉方式，防止压铸模在高温时因自重而引起的变形。

（2）模具的加热∶在加热过程中要缓慢加热（用200℃/h升温），并采用两级预热方式，防止快速升温造成模具内、外温差过大，引起过大的热应力，同时减小相变应力。

（3）淬火温度与保温时间∶要采用下限淬火加热温度，均热时间不宜过短或过长，一般由壁厚和硬度来确定均热时间。H13钢淬火硬度与保温时间的关系曲线见图2.

（4）淬火冷却∶采用预冷方式，并通过调节气压与风速，有效的控制冷却速度，使之最大限度地实现理想冷却。即∶预冷到850℃后，增大冷却速度，快速通过“C”曲线鼻部，模温在500℃以下则逐渐降低冷却速度，到Ms 点以下则采用近似等温转变的冷却方式，以最大限度地减少淬火变形。模具冷却到约150℃时，关闭冷却风机，让模具自然冷却。

3  回火

淬火的模具冷却到约100℃时，就要立即进行回火，以防止继续产生变形，甚至开裂。回火温度由工作硬度来确定，一般要进行三次回火。

4  氮化处理

一般压铸模经淬火、回火（45~47HRC）后就能使用，但为了提高模具的耐磨性、抗蚀性和抗氧化性，防止粘模，延长模具的寿命，必须进行氮化处理。氮化层深度一般为0.15~0.2mm。

氮化后需要打光，磨去白亮层（厚约0.01mm左右）。

5  注意要点：

（1）模具的热处理变形是由于相变应力、热应力的共同作用引起的，受多种因素影响。因此，在正确选材的前提下，还要注意毛坯的锻造，要采用六面锻造的方法，反复镦拔。

同时，在模具的设计阶段就必须注意，使壁厚尽量均匀（壁厚不均匀时要开工艺孔）∶对形状复杂的模具，要采用镶拼结构，而不采用整体结构；对有薄壁、尖角的模具，要采用圆角过渡和增大圆角半径。

在热处理时要作好数据记录，长、宽、厚各方向上的变形量，热处理条件（装炉方式、加热温度、冷却速度、硬度等），为日后模具的热处理积累经验。

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