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S136模具鋼屬于高鉻合金塑膠模具鋼，具有出色的耐腐蝕性和拋光性，廣泛應(yīng)用于高精度模具制造領(lǐng)域。熱處理是決定S136模具鋼硬度、耐磨性和使用壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在熱處理過程中，如果操作不當(dāng)，可能導(dǎo)致模具開裂、變形或性能下降。因此，嚴(yán)格控制每個(gè)環(huán)節(jié)至關(guān)重要。

 

1. 熱處理工藝流程

預(yù)熱 – 消除內(nèi)應(yīng)力，防止急冷急熱引起的裂紋或變形。

加熱 – 使模具達(dá)到淬火溫度，形成均勻的奧氏體組織。

淬火 – 通過快速冷卻獲得馬氏體組織，提高模具硬度。

回火 – 消除淬火應(yīng)力，獲得適宜的硬度和韌性，防止脆性開裂。

2. 熱處理參數(shù)推薦

工藝階段 溫度范圍（℃） 時(shí)間 冷卻方式

預(yù)熱 500-600 1-2小時(shí) 隨爐緩慢升溫

淬火加熱 1000-1050 30-60分鐘 氮?dú)饫鋮s或油冷

回火 200-300 2-4小時(shí)（2次） 空冷

3. 關(guān)鍵注意事項(xiàng)

1. 預(yù)熱階段：防止溫度驟變

分段預(yù)熱：S136模具鋼具有高鉻含量，在快速加熱過程中容易產(chǎn)生熱應(yīng)力，因此預(yù)熱分為500℃和800℃兩段，逐步升溫，防止開裂。

均勻升溫：模具厚度較大時(shí)，加熱速度要慢，保證溫度在模具內(nèi)部均勻分布，減少熱應(yīng)力。

2. 淬火階段：防止模具變形與開裂

加熱溫度控制：淬火溫度應(yīng)控制在1000-1050℃，過高會(huì)導(dǎo)致晶粒粗大，降低模具韌性；過低則硬度不足。

保溫時(shí)間：根據(jù)模具尺寸適當(dāng)調(diào)整，一般厚度10mm需保溫30分鐘，厚度超過30mm保溫60分鐘以上，確保模具整體加熱均勻。

冷卻介質(zhì)選擇：

大模具：建議采用油冷或氣冷，降低模具開裂風(fēng)險(xiǎn)。

小模具：可以選擇靜止空氣冷卻，避免因冷卻速度過快引發(fā)變形或裂紋。

氣冷：可使用氮?dú)饣蚍旨?jí)冷卻方式，降低淬火裂紋風(fēng)險(xiǎn)。

3. 回火階段：消除應(yīng)力與調(diào)節(jié)硬度

首次回火：淬火后立即回火（建議在2小時(shí)內(nèi)），防止應(yīng)力集中導(dǎo)致開裂?；鼗饻囟韧ǔ?00-300℃，硬度保持在HRC 48-52。

多次回火：為確保應(yīng)力充分釋放，通?；鼗?-3次，每次回火后冷卻至室溫再進(jìn)行下一次。

硬度調(diào)整：回火溫度每升高50℃，硬度下降約1-2 HRC，根據(jù)模具使用需求調(diào)整回火溫度。

4. 熱處理常見問題及解決方法

問題 可能原因 解決方法

模具開裂 冷卻速度過快、加熱不均或未及時(shí)回火 分段預(yù)熱，降低冷卻速度，及時(shí)多次回火

模具變形 冷卻不均、保溫不足或模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜 使用分級(jí)冷卻或氣冷，夾具固定防止自由變形

硬度不足 淬火溫度偏低或保溫時(shí)間不足 提高淬火溫度或延長保溫時(shí)間

表面氧化或脫碳 加熱環(huán)境不佳，未進(jìn)行防護(hù) 使用真空爐或保護(hù)氣氛加熱，表面涂防氧化涂層

拋光性能下降 淬火溫度過高導(dǎo)致晶粒粗大 降低淬火溫度，控制在1000-1030℃

回火硬度不均 模具厚度差異大或回火溫度不一致 延長回火時(shí)間，確保厚部位充分回火

5. 表面處理注意事項(xiàng)

氮化處理：在S136模具鋼表面進(jìn)行氮化處理，可進(jìn)一步提升表面硬度（HRC 65以上），增強(qiáng)耐磨性和耐腐蝕性，延長模具壽命。

拋光處理：S136模具鋼拋光性極佳，淬火后使用1200-2000目砂紙逐步拋光，確保模具表面達(dá)到鏡面效果。

電火花加工（EDM）：避免火花燒傷和微裂紋，電火花加工后需進(jìn)行回火處理，溫度約250℃。

6. 熱處理設(shè)備選擇

真空爐：推薦使用真空爐進(jìn)行S136模具鋼的淬火處理，可防止氧化脫碳，保證模具表面質(zhì)量，減少表面處理工作量。

保護(hù)氣氛爐：在氮?dú)?、氬氣等保護(hù)氣氛下加熱，避免模具表面氧化，同時(shí)保持拋光性。

鹽浴爐：分級(jí)淬火時(shí)可采用鹽浴爐，溫度均勻，冷卻速度可控，適合大尺寸模具。

7. 結(jié)論

S136模具鋼的熱處理工藝對(duì)模具性能有決定性影響。在預(yù)熱、淬火和回火各個(gè)階段都需嚴(yán)格控制溫度和時(shí)間，防止開裂和變形。同時(shí)，結(jié)合真空熱處理或保護(hù)氣氛爐，可以進(jìn)一步提升模具表面質(zhì)量，延長使用壽命。通過合理的熱處理工藝，S136模具鋼可充分發(fā)揮其優(yōu)異的耐腐蝕性和拋光性能，滿足高要求模具的使用需求。