模具一般分為冷作模具和熱作模具兩大類
一、 冷作模具
1、1 冷作模具的定義
一般指在室溫下工作，模具主要承受剪下、沖壓，例如我們現在熱處理的拓碼熱處理廠的鎖片，這類產品就是板料被衝裁下來的，模具安裝在衝床上，陰模在下，陽模在上，利用衝擊力把板料衝裁掉，還比如不鏽鋼飯盆，臉盆等等都是材料在冷作模具的使用下實現一次成型的。所以冷作模具必須具有高硬度和高強度，能夠保證工作幾萬件甚至幾百萬件，而模具磨損量少，一旦模具的邊角磨損，則必須修復或報廢。
1、2冷作模具的選材
冷作模具的高硬度和高強度是由兩方面來保證的，第乙個就是材料，第二個就是熱處理工藝。選作冷作模具的材料一般含碳量0.7%以上，含碳量是材料獲得高硬度最重要的元素，如果承受衝擊較小，可以選用碳素工具鋼，例如t7，t8等材料，如果承受較大的衝擊則必須保證材料的淬透性以及強度要求，故一般選用高合金高含碳量的材料，例如cr12，cr12mov，以及引進國外的一些材料，如skd11，這些都是我們最常見的材料，但是即使這些最常見的材料，在我們的熱處理為什麼會出現這樣那樣的問題呢？
熱處理這兩把火就是我們常說的淬火和回火？模具為什麼會開裂，客戶磨削和線切割出現的開裂真的與我們熱處理沒有關係？完善熱處理能否降低或避免客戶隨後工序的損失？
1、3冷作模具的熱處理注意事項
同樣的材料我們做開裂，別的熱處理公司做沒有開裂，這就要從我們自身的因素去想，細節決定成敗，下面我就從幾個方面來系統分析
1.、3、1模具進爐前的檢驗
首先要搞清楚是什麼材料，確定材料，基本可以確定工藝和裝置，其次要問清楚技術要求，問清楚來料是原始料還是經過改鍛的，一般改鍛的肯定要比原始料要好，因為高碳和高合金材料中容易形成的網狀碳化物成帶狀分布，而這些網狀碳化物是晶界處，弱化了晶粒之間的連線強度，在隨後的淬火過程中產生的組織應力和熱應力非常大，如果晶粒之間連線強度不能超過組織應力和熱應力，就會在此處產生裂紋並快速擴張，所以問清楚這些，並把隨後會出現的風險告知客戶，至少我們的風險會降低一些，同時一般做模具的都清楚這些細節。另外，模具如果是鍛打的，這必須看清楚有無裂紋，特別是中心部位重點檢查有無裂紋，周邊重點檢查有無鍛打摺疊，這些都是容易在鍛打過程中產生的，同時，可以用硬度計檢查一下硬度，看硬度是否均勻，以便確定客戶鍛打的模具是否經過正規退火，如果硬度懸殊很大，可以把風險告知客戶，讓客戶去擔這個風險。
我們還要注意到客戶的模具的加工餘量有多少，熱處理後變形大概有多少等等，都要做到心中有數。
注意到以上細節，當你把發現的問題告知客戶，客戶會承擔風險，同時客戶還會認為你們的工作細心，放在你們這他放心。
1、3、2裝置的選擇
裝置的選擇也很關鍵，是質量保證的前提，沒有金剛鑽，攬不了瓷器活，既要考慮淬火的裝置，也要考慮回火的裝置，因為模具淬火後都要及時回火，這是做模具的最起碼知識，所以回火裝置要考慮，有的人經常犯這樣的錯，考慮問題不周全，淬火後，回火爐沒有空，或者回火爐溫度很高降不下來，這個時候模具開裂了，他還要把責任推給別人或裝置，淬火爐選擇是高溫的還是中溫的，是要氣氛保護的還是普通裝置，這既要看材料，也要看模具的後續加工餘量，如果客戶已經告訴你只有10絲不到的磨量，你還死拼往普通裝置去淬火加熱，這就叫往死裡做。當然我們還要考慮技術要求，例如乙個小模具，cr12或cr12mov，要求範圍較寬，55-60hrc，而且我們可以考慮到溫後放在爐子裡，880-900℃這個溫度也可以達到這個要求，形狀簡單，基本不會開裂，這時我們就可以選擇普通類的裝置處理，沒有絕對的一定要在真空或多用裝置處理。
1、3、3熱處理工藝的選擇
處理工藝包括淬火，回火，還包括裝爐方式，裝爐前模具要採取的保護措施，對一些要求要線切割或磨削的工件，一般要考慮回火幾次，特別是板料比較大厚的一般要回火兩次，甚至要回火三次，每次回火都要空冷到室溫後才能再次回火。模具的淬火和回火溫度，一般要遵循「高淬高回，低淬低迴」，也就是說如果像cr12或cr12mov，930-980℃加熱淬火，屬於低淬火加熱，如果要求高硬度，則一般採取160±10℃保溫2-4小時後空冷到室溫，如果採取1020℃淬火，如果硬度56-60hrc，則最好第一次採取低溫回火，第二次採取460-520℃保溫2-4小時回火到室溫，第三次根據第二次回火後的硬度要求來決定，如果硬度合格，則比第二次低20℃保溫2-4小時回火到室溫，以消除第二次殘餘奧氏體轉變馬氏體形成的應力。
另外，淬火加熱時間以及淬火加熱是否分階梯式加熱，這要根據產品的複雜程度以及變形要求，複雜程度高，變形要求嚴一般採取低溫淬火，分階梯式加熱，因為模具的合金含量高，熱導率低，形狀複雜，如果採取一段式加熱導致產品熱應力分布不均勻，容易產生熱裂和加熱變形過大。如果是真空爐，則要考慮最高加熱溫度的保溫時間要比空氣爐或氣氛爐時間稍延長30分鐘左右，這是因為真空爐裡面是真空狀態，沒有對流加熱，只有輻射加熱，容易造成淬火加熱不均勻或沒有熱透，最終導致產品不合格。
熱處理淬火加熱的工裝在裝爐前要仔細檢查，工裝是否完好，加熱的裝置是否完好，考慮這些因素是因為模具熱處理最好是一次性合格，如果是因為某乙個細節因素導致返工，即使硬度合格，最終是次品。
1、4模具的其他注意事項
注意裝卸別碰壞，裝爐大產品壓小產品，又薄又大的環形模具不能吊放等等，所以模具的熱處理細節因素很多，希望你們積累經驗，養成嚴謹的習慣，認真對待模具的整個過程
二、 熱作模具
2、1熱作模具的定義
熱作模具的使用環境一般在比較高的溫度下，例如，農村中打鐵用的鐵氈，一般是5crmnmo，所以搞乙個鐵匠鋪或跟乙個師傅學打鐵，這件東西是他最大的成本，打鐵還需自身硬，講的就是它，還有我們現在給株齒做的很多h13模具，就是齒輪毛坯的鍛模，通過這些例項，我們知道熱作模具的使用溫度一般在550-650℃之間，所以，熱作模具在這樣高的溫度下仍然能保證足夠的硬度和強度。
2、2熱作模具的選材
熱作模具的硬度和強度也是由兩方面決定，乙個就是材料本身，另乙個就是通過熱處理提高硬度和強度。熱作模具的含碳量一般屬於中碳鋼，即0.35-0.
55%之間，但是合金元素與冷作模具的合金元素有所不同，熱作模具需要保證紅硬性，就必須讓材料中的元素發揮二次硬化的作用，我們查對有二次硬化的合金元素一般是當馬氏體中含有足夠量的強碳化物形成元素鉬、鎢、釩、鈮和鈦等時，尤其再配以適量的鉻，則於500～600℃析出mo2c、w2c、vc、nbc和tic等簡單合金碳化物，引發硬度曲線的第二個極大值，稱為馬氏體回火二次硬化，實際就是這些碳化物在馬氏體中的脫溶形成乙個新的相瀰散分布。所以熱作模具的選材一般是中碳高合金鋼，例如3cr2w8v，5crmnmo，5crnimo，這是我們國家使用最早也是比較成熟的材料，近十年來也引進了h13等美國材料，我們國家吸收和消化h13這種材料，成為自己的4cr5mosiv1。
2、3熱作模具的熱處理注意事項
2、3、1首先要搞清楚是什麼材料
確定材料，基本可以確定工藝和裝置，其次要問清楚技術要求，熱作模具的硬度要求一般在35-52hrc之間，如果碰到熱作模具的材料技術要求標註58hrc以上，那絕對有問題。熱作模具一般經過改鍛而成，所以我們一定要仔細檢查模具產品有無裂紋和鍛打缺陷，熱作模具一般熱處理後不會去線切割，同時也要向客戶諮詢模具的使用溫度，例如是壓鑄鐵合金，還是鋁合金，有的還是鋅合金，使用溫度有所不同，我們現在給株齒處的h13屬於鍛壓模，模具承受的衝擊力和使用溫度，以及要鍛壓的產品的氧化皮等對模具都會有損傷，這就要求模具具有比較高的硬度和強度，還必須保證紅硬性，這個紅硬性必須要有硬性規定，即對這種材料，最高回火溫度不能低於560℃，硬度要在48hrc左右，對於3cr2w8v，硬度要求45左右，回火溫度不能低於620℃，否則要麼就是材料的問題，要麼就是熱處理的問題。
2、3、2熱處理裝置的選擇
對於熱處理裝置的選擇與冷作模具選擇裝置一樣，5crmnmo，5crnimo等材料的淬火溫度一般850左右，故普通裝置也可以處理，而對於h13類材料，一般要選擇高溫爐，因為裡面的一些高合金必須經過高溫才能融入到a中去，這樣才能得到比較高的淬透性以及回火後才會有比較好的紅硬性，前面講了紅硬性實際是高合金的碳化物從m中脫溶而出，如果a中的合金元素少，就談不上形成高合金的m，故也無從談二次硬化效果。
2、3、3熱處理工藝的選擇
談到熱處理工藝，基本書本上都會有詳細的描述，但主要還是注意細節，比較強調的一點就是對於高合金的或3cr2w8v等材料，一般要經過三個階段的加熱，即650保溫乙個階段，850保溫乙個階段，最後1020乙個階段，低溫階段的保溫時間根據裝爐量和有效厚度按1.5-2min/mm計算，中溫階段的保溫時間根據裝爐量和有效厚度按1-1.5min/mm計算，高溫階段和中溫階段差不多，如果選擇真空爐，注意一般要比普通空氣爐和多用爐要延長30分鐘，原因前面講冷作模具談到過。
對於有些熱作模具淬火後經過加工還要氮化處理，目的主要是有些模具，特別是壓鑄模具和鍛打模具為了防止產品粘模，因為模具氮化後表層形成的氮化層具有很緻密的組織，它是合金氮化物的瀰散分布，所以摩擦係數小，同時還因為模具氮化後在600多度的溫度下仍然有很高的硬度，這從另一方面還彌補了模具材料在使用一段時間後的不穩定性。
通過淬火+氮化後的模具使用壽命比普通淬火的壽命延長一倍以上。
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