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热作模具钢最终热处理是什么?

高韧性热作模具钢主要用于承受很大冲击负荷的锻模，如各种尺寸的锤锻模、平锻机锻模、大型压力机锻模等。要求模具有较好的抗冲击、抗热疲劳性能，以保证能承受冲击载荷，在急冷急热地反复热冲击下，不至于发生龟裂；有较好的淬透性，可保证大型锻模能够淬透，内外获得一致的力学性能；有好的导热性能、较高的抗回火稳定性及高温强度，以减少热塑性变形。代表性钢号是5CrNiMo和5CrMnMo钢，5CrNiMo比5CrMnMo淬透性稍差，高温耐热疲劳也低。因此中小型模具多采用5CrMnMo钢，而大型锻模则多采用5CrMnMo钢。
两种钢的热处理过程如下：
退火：①完全退火。以≤30℃/h速度加热到760～780℃，保温4～6h，炉冷到500℃出炉空冷，硬度为197～241HBS。②等温退火。以≤30℃/h速度加热到740～760℃，保温时间2～4h，炉冷到680℃后等温4～6h，炉冷到500℃以下出炉空冷，硬度为197～241HBS。退火组织为片状珠光体+块状铁素体。
淬火、回火：5CrNiMo钢淬火加热到850～860℃，5CrNiMo钢淬火加热到830～850℃，均在60℃热油冷却到150～180℃空冷（或立即回火），450～500℃回火两次。为了防止回火脆性的产生，每次回火后应采用油冷，然后在160～180℃再回火一次，以消除油冷产生的应力。
5CrNiMo类钢中的碳化物主要是M3C，加热到950℃以上可全部溶于奥氏体，但晶粒较粗大。在880℃淬火后的组织为针状马氏体和少量板状马氏体。在900℃淬火后其组织主要是板条状马氏体，仅有少量针状马氏体。这类钢在830℃淬火，200～250℃回火后有良好的力学性能，硬度约为54HRC。在300℃左右回火，韧性下降，应避免采用。
5CrNiMo钢的KIC值对奥氏体晶粒度不敏感。当回火温度低于450℃时，断口形貌均为沿晶断裂加准理解，并以沿晶断裂为主。回火温度高于450℃时，断口形貌为韧窝状。
5Cr2NiMoVSi钢是比5CrNiMo钢更好的热锻模钢，其冶炼和加工均按特级优质钢处理，属于大截面热锻模具钢，具有高的淬透性。钢加热时奥氏体晶粒长大倾向小，热处理的加热温度范围较宽，钢的热稳定性、热疲劳性能和冲击韧度都较好，适宜制造大截面的压力机和模锻锤热作模具。
5Cr2NiMoVSi的热处理过程为，等温退火：低于450℃装炉，加热温度为790～810℃，保温2～4h，等温温度为710～730℃，保温4～6h，炉冷到550℃以下出炉空冷，退火硬度为220～230HBW。
淬火及回火：淬火时加热至960～1010℃，进行油冷，硬度为54～61HRC。回火时加热至600～680℃，进行空冷，硬度为35～48HRC。

综上所诉：淬火后中温回火，一般有硬度要求。整体回火后通常还要对模具燕尾进行额外的回火，降低燕尾部分的硬度，提升模具使用寿命。

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