浅谈深冷处理在模具制造中的应用

周 捷（深圳国创名厨商用设备制造有限公司南海分公司，528251）

浅谈深冷处理在模具制造中的应用

周 捷
（深圳国创名厨商用设备制造有限公司南海分公司，528251）

随着科学技术的发展，在制造模具的过程中，深冷处理技术使用范围也越来越广。本文对深冷处理进行了简要的概述，并对深冷处理应用在模具制造中的优势以及其应用中需要注意的问题作出了简要的分析。

深冷处理；磨具制造；应用

0　引言

在制造模具的过程中，材料处理会直接影响到模具的制造是否有效，在早期模具制造过程中，经常会出现强韧性不够、冲击力不高、断裂韧性，使得模具很容易产生变形或者是损坏的现象，而出现这些现象的原因，大多是因为模具的冷热处理不够。在模具制造过程中应用深冷处理主要是对模具进行深冷处理，以此来提高模具的耐磨性能以及强韧性能，从而就能更好地稳定模具的尺寸，降低出现模具变形的概率，最终延伸模具的使用寿命。为此，笔者也就深冷处理在模具制造中的应用作出了以下的分析。

1　深冷处理的概述

深冷处理主要指的是将一般的刚处理之后冷却到-130。C 至196。C的冷处理就称之为深冷处理，如果是0至-130。C就称之为普通的冷处理。深冷处理是将淬火之后的钢件继续冷却到室温以下的某一低温，使其残余奥氏体能够进一步转变成为马氏体，深冷处理和热处理有着密切的联系，从某一种程度上来说，深冷处理是热处理的进一步延伸。深冷处理主要的制冷剂是液氮，将其放在低于-130。C温度下对模具进行处理，深冷处理能够改变并且消除刚中所残余应力的分析，析出更多的细小碳化物，从而就能起到弥散强化的作用，使无相变材料晶界发生畸变，提升其基体性能。在模具制造过程中应用深冷处理，能够改变材料的力学性能，在不降低模具的硬度和强度的情况下，能够有效地提升模具的韧性。

2　深冷处理应用在模具制造中的优势

制造模具的过程中，对于尺寸的稳定性要求较高，模具在淬火之后通常情况下其内部组织依然会保留较多的残余奥氏体，而这种残余奥氏体就是不稳定组织，模具在制造完成之后，这种不稳定组织就会不断的发生变化，从而改变模具的精度。但是，在制造模具的过程中应用深冷处理其主要的作用就是以下几点：（1）改变残余奥氏体。在应用深冷处理的过程中，在Mf点以下残余奥氏体就会发生分解，转变成为马氏体，能够有效地减少模具残余奥氏体的数量，改变残余奥氏体的形状以及分布结构，这就在一定程度上提高了模具的强度、硬度、强韧性。（2）析出碳化物。在应用深冷处理的过程中，马氏体经过-130。C至196。C的深冷处理，体积就会收缩，Fe晶格常数也会在一定程度上有缩小的趋势，从而导致碳原子析出的驱动力得到了提升，但是，在低温下其扩散是十分困难的，使其扩散距离变得更短，进而就使得马氏体会析出超细碳化物，产生弥散强化。为此，经过深冷处理的模具其碳化物体积分数相比较于没有经过深冷处理的模具提高了将近一倍，大量的碳化物析出使得模具的硬度和韧性得到了提升。（3）组织细化。深冷处理能够使马氏体析出弥散碳化物，使其组织晶粒细化，从而就在一定程度上提升了模具的韧性以及强度。（4）表面产生残余压力。在深冷处理的过程中很容易在其内应力较为集中或者是产生缺陷的部位产生残余应力，而这种应力的产生就能在一定程度上减轻缺陷对模具所造成的局部强度损害，从而提升模具的抗磨损力。综上所述，在制造模具的过程中对模具进行深冷处理，能够有效地提升模具的抗磨性、韧性、强度、抗冲击性、抗腐蚀性，同时还能有效地减少模具出现变形，在一定程度上提高了模具的使用寿命。

3　深冷处理在模具制造中的应用中需要注意的问题

3.1回火工艺以及冷处理工艺顺序

在对模具进行深冷处理的过程中，回火工艺是必不可少的，按照会做工艺顺序可以将模具冷处理分为回火前冷处理以及回火后冷处理。其中，回火前冷处理能够有效地提升模具的切削性能；而回火后的冷处理则能在很大程度上提升模具的力学性能，使硬度较低的残余奥氏体转变成硬度较高、较稳定并且抗热性能以及耐磨性能都较高的马氏体组织。在应用的过程中，其主要的处理顺序可以分为以下几种：（1）T8 、T10 、T12 、9SiCr 、CrWMn钢制模具热处理工艺顺序为：淬火 → 冷处理 → 回火 。（2）Cr12MoV 、Cr12 、 Cr12W 、 LD 、MnCrWV钢制模具热处理工艺顺序为：淬火 → 回火 → 冷处理 → 回火 → 回火。（3）6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo2V2Si、Cr4W2MoV、W6Mo5Cr4V2 、Cr8

、Cr8Mo2VSi制模具热处理工艺顺序为：淬火 → 回火 → 冷处理 → 回火 → 冷处理→ 回火。

3.2冷处理的温度

在应用冷处理的过程中，其温度主要是根据钢的马氏体转变终止温度Mf点所决定的，在对其温度进行考虑的过程中，还需要对冷处理的工艺性能以及对模具性能的影响进行适当的考虑。其中，较为常见的模具冷处理温度有以下几种：T8 、T10 、T12 、9SiCr 、CrWMn等铜牌号，其深冷处理的温度在-50℃至-80℃；而Cr12MoV 、Cr12 、 Cr12W 、 LD 、MnCrWV等铜牌号冷处理的温度在-70℃至-90摄氏度；6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo2V2Si、Cr4W2MoV、W6Mo5Cr4V2 、Cr8 、Cr8Mo2VSi等铜牌号冷处理温度在-110℃至-150℃。

3.3注意事项

在对模具进行淬火或者是回火之后，所有模具都需要进行冷处理，不然很容易出现开裂。钢在淬火之后，如果对其进行冷处理，会在一定程度上提升其残余应力，若处理不当还会使其开裂，为此，在冷处理之后应该缓慢的提高到室温，并且及时对其低温回火。

4　结语

综上所述，在制造模具的过程中应用深冷技术不仅能够有效地提升模具的抗磨性、韧性、强度、抗冲击性、抗腐蚀性，同时还能有效地减少模具出现变形，在一定程度上提高了模具的使用寿命。因此，在制造模具的过程中应该加强对模具的深冷处理的研究，模具制造得到更好地发展。

［1］ 董炳健.针对主题：精冲模具制造及使用技术问题浅析［J］.锻造与冲压， 2015，28（8）：53-54.

［2］ 刘靖.浅谈绿色制造技术在模具制造中的应用［C］// 天津市电视技术研究会2013年年会论文集.2013，63（8）：153-154.

［3］ 韩学，赵玉英，高晨丹.浅谈逆向工程在模具制造中的应用［J］.中国科技投资， 2014，74（A13）：192-192.

周捷（1977·9）男；籍贯：广西梧州； 供职单位：深圳国创名厨商用设备制造有限公司南海分公司

The application in mould manufacture of cryogenic treatment

Zhou Jie
（Shenzhen guochuang chef Commercial Equipment Manufacturing Co.， Ltd. Nanhai Branch，528251）

With the development of science and technology，in the process of mold manufacturing，cryogenic treatment technology application scope is more and more widely.Has made the brief analysis in this paper of cryogenic treatment are briefly outlined，and the cryogenic processing application in mold manufacturing advantage and should be paid great attention to in the application problem.

cryogenic treatment；abrasives；application