?模具真空熱處理的表面質(zhì)量要點主要包括以下幾個方面：
一、表面光潔度
加熱過程中的影響因素
真空度的控制：在真空熱處理過程中，合適的真空度是保證模具表面光潔度的關(guān)鍵。如果真空度過低，爐內(nèi)殘留的氧氣、水蒸氣等氣體會與模具表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致氧化，使表面光潔度下降。例如，當(dāng)真空度低于一定值時，模具鋼表面的鐵元素會與氧氣反應(yīng)生成氧化鐵，形成氧化皮，影響表面質(zhì)量。一般來說，對于模具真空熱處理，真空度應(yīng)控制在 10?3 - 10?? Pa 之間，這樣可以有效減少氧化現(xiàn)象。
加熱速度的調(diào)節(jié)：加熱速度過快可能會導(dǎo)致模具表面和心部的溫差過大，產(chǎn)生熱應(yīng)力。這種熱應(yīng)力可能會使模具表面產(chǎn)生微小的裂紋或變形，從而影響表面光潔度。因此，需要根據(jù)模具的材質(zhì)、形狀和尺寸等因素，合理調(diào)節(jié)加熱速度。例如，對于形狀復(fù)雜、尺寸較大的模具，加熱速度應(yīng)該相對較慢，通常控制在一定的升溫速率范圍內(nèi)，如 10 - 20℃/min，以避免因熱應(yīng)力而損壞表面質(zhì)量。
冷卻過程中的注意事項
冷卻介質(zhì)的選擇：冷卻介質(zhì)對模具表面質(zhì)量有重要影響。在真空熱處理中，常用的冷卻介質(zhì)有惰性氣體（如氬氣、氮氣）和油。惰性氣體冷卻速度相對較慢，但可以避免模具表面與冷卻介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，適用于對表面質(zhì)量要求較高的精密模具。油冷的冷卻速度較快，但如果油的質(zhì)量不好或模具表面有雜質(zhì)，可能會導(dǎo)致表面污染或出現(xiàn)淬火裂紋。因此，要選擇高質(zhì)量的淬火油，并確保模具表面清潔后再進(jìn)行冷卻。
冷卻均勻性：確保模具在冷卻過程中的冷卻均勻性對于保持表面光潔度至關(guān)重要。如果冷卻不均勻，模具表面會產(chǎn)生不均勻的熱應(yīng)力，導(dǎo)致變形和裂紋。為了實現(xiàn)均勻冷卻，可以采用合適的工裝夾具，使模具在冷卻介質(zhì)中能夠均勻地散熱。例如，對于形狀不規(guī)則的模具，可以設(shè)計專門的夾具，保證模具各個部位與冷卻介質(zhì)的接觸面積和冷卻速度相近。
二、表面硬度
滲層質(zhì)量控制
滲碳或滲氮處理：對于一些需要提高表面硬度的模具，會進(jìn)行滲碳或滲氮處理。在滲碳過程中，要控制好滲碳?xì)夥?、溫度和時間等參數(shù)，以確保滲層的質(zhì)量。例如，滲碳溫度一般在 900 - 950℃之間，時間根據(jù)滲層深度要求而定，通常為幾個小時。如果滲碳溫度過高或時間過長，可能會導(dǎo)致滲層過厚，表面碳濃度過高，出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物，使模具表面硬度不均勻，并且容易產(chǎn)生脆性。滲氮處理時，溫度相對較低，一般在 500 - 600℃之間，時間也較長，要注意控制氨分解率等參數(shù)，以獲得均勻、硬度合適的滲氮層。
滲層深度和均勻性：模具表面滲層的深度和均勻性直接影響其表面硬度和耐磨性。通過精確控制滲碳或滲氮工藝參數(shù)，可以使?jié)B層深度達(dá)到設(shè)計要求，并且在模具表面均勻分布。例如，采用先進(jìn)的氣氛控制技術(shù)和溫度監(jiān)測系統(tǒng)，實時調(diào)整滲碳或滲氮氣氛和溫度，確保滲層深度的誤差控制在較小范圍內(nèi)，一般要求滲層深度偏差不超過 ±0.05mm，以保證模具表面硬度的均勻性。
淬火和回火工藝優(yōu)化
淬火溫度和時間：淬火是提高模具表面硬度的關(guān)鍵步驟。淬火溫度和時間的選擇要根據(jù)模具的材質(zhì)和尺寸來確定。過高的淬火溫度或過長的淬火時間可能會導(dǎo)致模具表面晶粒粗大，降低表面硬度和韌性。例如，對于 Cr12MoV 模具鋼，淬火溫度一般在 1020 - 1050℃之間，淬火時間根據(jù)模具尺寸和裝爐量適當(dāng)調(diào)整。在淬火過程中，要嚴(yán)格控制溫度和時間，確保模具表面獲得合適的馬氏體組織，從而提高表面硬度。
回火工藝的配合：回火是在淬火后進(jìn)行的重要工藝，用于消除淬火應(yīng)力，穩(wěn)定組織，提高模具的韌性和尺寸穩(wěn)定性。回火溫度和次數(shù)對模具表面硬度也有一定的影響。一般來說，回火溫度在 550 - 650℃之間，回火次數(shù)為 2 - 3 次。通過合理的回火工藝，可以使模具表面硬度達(dá)到最佳值，并且避免因淬火應(yīng)力導(dǎo)致的表面裂紋和變形。
三、表面成分與組織
元素擴散與分布
合金元素的作用：模具鋼中的合金元素（如 Cr、Mo、V 等）在真空熱處理過程中會發(fā)生擴散和重新分布，這對模具的表面成分和組織有重要影響。例如，鉻元素可以提高模具的抗氧化性和耐腐蝕性，在熱處理過程中，要確保鉻元素在模具表面形成均勻的富鉻層。通過控制熱處理溫度和時間，使合金元素在表面和心部之間合理擴散，避免出現(xiàn)合金元素的偏析現(xiàn)象，從而保證模具表面成分的均勻性。
表面脫碳和增碳控制：在熱處理過程中，模具表面可能會出現(xiàn)脫碳或增碳現(xiàn)象。脫碳會導(dǎo)致模具表面碳含量降低，硬度下降；增碳則可能使表面碳濃度過高，出現(xiàn)脆性。為了防止脫碳，要保證足夠高的真空度和合適的加熱速度；對于增碳問題，要精確控制滲碳?xì)夥蘸蜁r間，避免碳的過度滲入。例如，在真空加熱過程中，當(dāng)真空度達(dá)到一定要求并且加熱速度適中時，可以有效減少模具表面的脫碳現(xiàn)象，使表面碳含量保持在合適的范圍內(nèi)。
組織轉(zhuǎn)變與控制
奧氏體和馬氏體轉(zhuǎn)變：在淬火過程中，模具鋼的組織從奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。這個轉(zhuǎn)變過程對模具表面的硬度和韌性有很大影響。要控制好淬火溫度和冷卻速度，確保奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變完全且均勻。例如，在冷卻過程中，冷卻速度要足夠快，以抑制珠光體等其他組織的形成，使模具表面獲得細(xì)小、均勻的馬氏體組織。通過合理的淬火和回火工藝，可以進(jìn)一步細(xì)化馬氏體組織，提高模具的表面質(zhì)量和性能。
殘余奧氏體的控制：模具淬火后可能會殘留一定量的奧氏體組織。殘余奧氏體過多會降低模具的硬度和尺寸穩(wěn)定性?？梢酝ㄟ^深冷處理或多次回火等方法來減少殘余奧氏體的含量。例如，深冷處理溫度一般在 - 80℃ - - 196℃之間，經(jīng)過深冷處理后，殘余奧氏體可以轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，從而提高模具的表面硬度和耐磨性。