8407模具钢的热处理及氮化处理

1.模具钢材8407的热处理工艺

⑴软性退火：将钢材于保护气氛中加热至850℃，均热后，于炉中以每小时10℃之速度，冷却至650℃，再于空气中缓慢冷却。

⑵消除应力：钢材经过粗加工后，若要消除加工残余应力，则须将钢材加热至650℃，恒温两小时，再于炉中缓冷至500℃后空冷。

⑶硬化：预热温度：650-850℃，通常分两阶段预热 ；奥氏体化温度（淬火温度）：1020-1050℃，常用温度为1020℃。

温度℃ 保温时间Min 回火前硬度Hrc

1020       30             53±2

1050     15             54±2保温时间= 当钢材中心点也达到淬火温度时，所再需要的保持时间。

注：钢材在淬火硬化过程中必须加以保护避免氧化及脱碳。

⑷淬冷介质：高速循环气体或空气；真空冷却〔高速及足够的正压气体〕；在450-550℃的盐浴炉或流动粒子炉中，分级淬火（麻回火），然后空冷；在180-220℃的盐浴炉或流动粒子炉中，分级淬火（麻回火），然后空冷；温油中淬火。

注意1：当钢材温度冷至50-70℃时，应立即回火；注意2：为了要使模具获得*适当的性质，淬火冷却速度应越快越好，但是不能因此造成过度严重的变形或破裂。

⑸回火：根据所要求的硬度、参考回火图，选择适当的回火温度。回火至少两次，每次回火后必须冷却到室温，*低的回火温度为180℃模具需在回火温度中，保温至少两小时。应避免在425-525℃之间回火〔如图所示〕，以避免回火脆性。

使用不同温度回火后的大约冲击强度。8407比一般传统方法炼制的Aisi H13钢材具备更佳的等向性。

建议避免在425至525℃之间回火，从而防止韧性降低。

2.模具钢材8407的氮化处理工艺

氮化处理产生的高硬度表层，有很好的耐磨性和抗侵蚀性，但相对而言其韧性较差，容易因受机械应力和热应力的冲击而产生裂痕或剥离，特别是氮化后表面出现白亮氮化层时危险性增大。氮化前，钢材必须硬化，且回火温度必须高於氮化温度至少50℃。在525℃氨气中氮化或480℃的90%氢气和10%氮气的混合气氛中离子氮化，都能到1000-1250HV1的表层硬度，一般推荐离子氮化，因为其氮势浓度较容易控制，特别是在热作模上应避免产生“氮化白层”。当然，严格控制的气体氮化，同样能获得满意的结果。

⑴90%氢气（H2）和10%氮气（N2）的离子氮化

表层深度：以硬度超过基材硬度50HV的那一点深度算起。表层硬度只有700HV。

热作模具氮化总深度建议不超过0.3毫米。8407也可以在退火状态下氮化，但氮化深度及硬度将会降低。

⑵软氮化：软氮化是在特殊盐浴炉中或相应气氛中进行，温度大约在570℃，处理时间一般为两小时，表层硬度为950-1000HV1，深度约100-200微米。热作模具钢模芯软氮化总深度建议不超过0.1毫米。