LD鋼制連桿蓋沖刀模鹽浴淬火工藝
柴油機(jī)連桿蓋沖刀模，原采用Cr12MoV鋼制造，平均壽命為0.2～0.25萬件，90%以上的刀模都因刃口嚴(yán)重崩裂而報廢。采用LD鋼制模，平均壽命達(dá)到３萬件。熱處理工藝簡介如下：
（1）球化退火 770℃×2h預(yù)熱，840～860℃×2～3h，爐冷至720～740℃×4～6h，以冷速＜度30℃/h冷至500℃出爐空冷。退火后硬度為187～207HBW，金相組織為球狀珠光體+粒狀碳化物。
（2）淬火回火 500℃×40s/mm井式爐預(yù)熱，840～860℃×40s/mm鹽浴爐第二次預(yù)熱；1130～1150℃×20s/mm鹽浴加熱，淬油，油冷至150℃左右出油空冷；600℃×1h+550℃×1h×2次回火�；鼗鸷笥捕葹�58～58.5HRC，金相組織為回火馬氏體+未溶碳化物+少量的殘留奧氏體。
鹽浴淬火工藝LD鋼制冷擠壓凸模
LD鋼用來制作冷擠壓凸模的案例很多，但熱處理工藝不完全相同�，F(xiàn)舉例如下：
（1）LD鋼制花鍵套筒冷擠壓模 汽車起動機(jī)離合器花鍵套銅用冷擠壓成形。所用凸模在工作中受到拉壓交變載荷作用，還承受套筒坯料兩端不平行、凹凸模不同心，坯料與凹模間間隙過大且位置未擺正而產(chǎn)生的偏心載荷所引起的彎曲應(yīng)力作用。因此，要求模具有高的抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和足夠的韌性、疲勞抗力及300℃左右的耐回火性。用高速鋼制造的凸模在使用中經(jīng)常出現(xiàn)縱向開裂、橫向開裂，以及崩塊、碎裂等早期失效現(xiàn)象，使用壽命很低。選用LD鋼制凸模，可獲得良好的效果，使用壽命超過1萬件，較M2鋼提高10倍以上，熱處理工藝為：600℃、850℃兩次鹽浴預(yù)熱，1100℃加熱，淬油，550℃×1h×3次回火，硬度為60～61HRC。
（2）LD鋼制上檔冷擠壓凸模 自行車上檔材料為Q235，退火后硬度為45～60HRB，經(jīng)磷化處理，用冷擠壓成形。曾使用GCr15鋼制冷凸模，經(jīng)850℃加熱，淬油，360℃回火，硬度為53～55HRC，平均使用壽命為0.3～0.4萬件，失效形式為開裂。改用LD鋼制凸模，實(shí)施的工藝為：600℃、850℃兩次預(yù)熱，1130℃加熱淬油，570～600℃×1h×3次回火，硬度57～58HRC，平均使用壽命達(dá)到1.65萬件。
（3）LD鋼制導(dǎo)向筒冷擠壓凸模 汽車起動器導(dǎo)向筒冷擠壓凸模外形尺寸為φ50mm×105mm。采用低溫淬火新工藝，凸模壽命達(dá)到2萬件，比常規(guī)處理提高6倍。具體工藝如下：600℃、850℃兩次鹽浴預(yù)熱，1050℃×25min加熱，淬熱油，200℃×4h回火。硬度為60～60.5HRC，金相組織為板條馬氏體+彌散碳化物。
采用低溫淬火的其他LD鋼模具，壽命都有不同程度地提高。LD鋼軸承冷鐓模比原GCr15鋼模使用壽命提高2～3倍；LD鋼螺母冷鐓模比原Cr12MoV鋼使用壽命提高12～16倍；LD鋼硅鋼片沖模比原Cr12鋼模使用壽命提高1～2倍；LD鋼冷鐓沖頭比60Si2MnA鋼沖頭使用壽命提高5～10倍；LD鋼中軸碗冷擠壓沖頭比W18Cr4V鋼模使用壽命提高9倍；LD鋼自行車螺母冷鐓模比CrWMn鋼模使用壽命提高5.5倍；LD鋼M12馬車螺栓光沖模比9SiCr鋼模使用壽命提高25倍。
LD鋼制M12螺母下六角沖頭鹽浴淬火工藝
LD鋼制M12螺母下六角沖頭工作條件如下：使用設(shè)備為Z41-12多工拉自動冷鐓機(jī)，生產(chǎn)速度為65件/min，產(chǎn)品為M12六角螺母，性能等級為5級；被加工材料為φ12.5mm Q235冷拔直條料，硬度為90HRB。
六角下沖頭在工作時，主要承受反復(fù)的壓應(yīng)力、沖擊應(yīng)力、彎曲應(yīng)力及磨損的作用，受力情況復(fù)雜，工作條件苛刻。
下沖頭在用60Si2鋼制造時，在生產(chǎn)材料為Q235，硬度為80HRB的M12螺母時，平均壽命為1.2萬件；在生產(chǎn)硬度為90HRB的螺母時，沖頭壽命更低，只有0.7萬件，最高達(dá)13.5萬件，失效形式一般為疲勞開裂（頂端裂紋）。熱處理工藝簡介如下：
（1）球化退火 880℃×2h加熱，爐冷，760℃×4～6h等溫，爐冷至500℃出爐空冷。硬度為190～210HBW。
（2）淬火回火 850～860℃預(yù)熱，1130～1150℃加熱，淬油；550℃×1h×3次回火�；鼗鸷笥捕�59～62HRC。
LD鋼制造復(fù)雜異形粉末冶金模鹽浴淬火工藝
隨著汽車、家電工業(yè)的發(fā)展，粉末冶金零件的應(yīng)用日益廣泛，并向著高強(qiáng)度、高密度、高精度和形狀復(fù)雜的方向發(fā)展，用于成形模具的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，模具臺階多、薄壁、尖角、服役條件日益苛刻，在使用過程中容易掉邊、掉角、碎裂、拉毛和啃傷，早期失效嚴(yán)重。模具壽命是當(dāng)產(chǎn)有制約我國粉末冶金工業(yè)發(fā)展的重要因素之一。
粉末冶金模具中的凹模，主要受到摩擦和交變拉應(yīng)力的作用，正常的失效形式為磨損，但也會出現(xiàn)早期磨損甚至碎裂等非正常失效的情況。沖模除受粉末的摩擦外，還承受和傳遞很大的壓力，在壓制薄壁與端部有尖銳邊緣形狀的壓坯時，沖擊和彎曲力都很大，常因崩刃、壁裂和劇烈磨損而早期失效。芯棒一般為細(xì)長桿，主要承受摩擦、彎曲和因脫�；貜椂a(chǎn)生的拉應(yīng)力，相應(yīng)的失效形式為拉、彎斷裂和早期磨損。
選用LD鋼制模，獲得很好的應(yīng)用效果。熱處理工藝簡介如下：
600℃、850℃兩次鹽浴預(yù)熱，1120℃加熱，淬油；630℃×1h×3次回火�；鼗鸷笥捕葹�52～53HRC，韌性非常高（一次沖擊吸收功＞300J），可滿足鎖上套上壓頭外圈使用要求。模具壽命由原GCr15鋼的3900件提高到22.05萬件。
LD鋼制鋁管沖頭氣體氮碳共滲
Cr12MoV鋼制鋁管高速沖頭，用1100℃淬火，520℃回火，硬度為60～61HRC。高沖擊頻率下使用時，壽命僅為2萬次。
Cr12MoV鋼沖頭失效的主要原因，是在高速沖擊、無冷卻、無潤滑條件下工作時，刃口處的溫度超過500℃，基體硬度下降。此外，粗大的碳化物剝落造成磨粒磨損沖頭表面變得粗糙，管的內(nèi)表面出現(xiàn)劃痕，從而加速了沖頭的失效進(jìn)程。改用LD鋼制鋁管沖頭，壽命提高，具體工藝簡述如下：
（1）淬火回火 600℃、850℃兩次鹽浴預(yù)熱，1130～1150℃加熱淬油；520℃×1h×3次回火。硬度為62～63HRC。
（2）氣體氮碳共滲 沖頭加工成品后，再進(jìn)行550℃×3h氮碳共滲。表面硬度可達(dá)925HV，滲層深度達(dá)0.05mm。沖頭的使用壽命由未表面強(qiáng)化的8萬件，提高到16萬件；且刃口無碳化物剝落及浮凸現(xiàn)象，沖頭磨損小。失效主要形式由疲勞應(yīng)力積累而產(chǎn)生的縱裂。
LD鋼制內(nèi)六角螺釘冷鐓二序、三序沖頭鹽浴淬火工藝
內(nèi)六角螺釘材料為35鋼，硬度為84～90HRB。沖頭在自動冷鐓機(jī)上使用。
（1）二序沖頭 二序沖頭曾用60Si2Mn鋼制造，其失效形式常為頭部鐓粗和折斷。沖頭的折斷是由于機(jī)床精度差、打重料、零件原材料硬或表面有裂紋等原因造成的，而鐓粗是由于模具硬度低和抗壓強(qiáng)度低造成的。因此，要求二序沖頭有高的屈服強(qiáng)度和一定的韌性。選用LD鋼制造二序沖頭，使用壽命由60Si2Mn鋼的0.3～0.4萬件，提高到2.1～3.9萬件。熱處理工藝為：600℃、850℃兩次鹽浴預(yù)熱，加熱系數(shù)取40～45s/min；1120℃×20～22s/mm淬油；550℃×1.5h×2次回火�；鼗鸷笥捕葹�59～61HRC。
（2）三序沖頭 原用高速鋼制造三序沖頭，失效形式大部分為折斷，只有少部分沖頭因鐓粗而失效，使用壽命均很低。選用LD鋼制作沖頭，平均壽命達(dá)到0.8萬件。熱處理工藝為：600℃、850℃兩次鹽浴預(yù)熱，加熱系數(shù)取40～45s/mm；1100℃加熱，淬油；540℃×1.5×2次回火�；鼗鸷笥捕葹�61～63HRC。
LD鋼制滾絲模真空淬火
隨著機(jī)械行業(yè)持續(xù)高速發(fā)展，對螺栓的要求也越來越高，40Cr或45鋼螺栓的調(diào)質(zhì)硬度已由原來的24～28HRC提高到28～36HRC，有的高達(dá)28～40HRC，因此對滾絲模也提出了更嚴(yán)格的要求。
用9SiCr、CrWMn、T8A、T10A等鋼制造的滾絲模，強(qiáng)度偏低，耐磨性不足；用T12A鋼制造的滾絲模因其韌性過低，使用中發(fā)生崩齒現(xiàn)象；用Cr12MoV鋼制造的高強(qiáng)度螺栓滾絲模，其耐磨性和沖擊韌度也難以滿足要求。
加工硬度為24～32HRC的高強(qiáng)度螺栓的滾絲模，其失效形式主要是崩齒和齒面磨損，在加工硬度為34～40HRC的高強(qiáng)度螺栓時，其失效形式則以齒形成片剝落為主。
為了提高滾絲模的使用壽命，選用碳化物不均勻度小、顆粒度小且頒布均勻的LD鋼制造，并采用先進(jìn)的真空淬火工藝。
LD鋼滾絲模在真空淬火加熱時，淬火溫度為1020～1050℃，回火溫度為200～220℃，即采用了低淬低回的非正規(guī)熱處理工藝。熱處理后硬度穩(wěn)定在59～60HRC。采用上述工藝有以下優(yōu)點(diǎn)：
1）無氧化脫碳，工藝表面光潔。
2）對周圍環(huán)境無污染，符合綠色、清潔、文明生產(chǎn)要求。
3）變形量極小，符合工藝技術(shù)要求。
4）質(zhì)量穩(wěn)定性好，硬度散差極小。
5）平均使用壽命比箱式爐加熱淬火者可提高35%～40%。在加工普通螺栓時可提高15%；加工調(diào)質(zhì)的高強(qiáng)度螺栓時提高幅度比較大，比在箱式爐、鹽浴爐中處理者提高60%～80%。
如果沒有真空加熱設(shè)備，采用鹽浴等溫淬火，同樣可以使LD鋼滾絲模達(dá)到2萬件以上的高壽命。熱處理工藝為：鹽浴爐要充分脫氧撈渣，高溫爐氧化鋇要控制在0.3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以下。600℃、850℃兩次鹽浴預(yù)熱，1120℃加熱，600～620℃分級后280℃×2h硝鹽等溫淬火；550℃×1h×3次回火。硬度為61～61.5HRC。
LD鋼制切邊模鹽浴淬火工藝
用1120～1150℃加熱淬火、550℃回火的切邊模，使用壽命為1萬件左右。改進(jìn)工藝后，壽命提高到2～3萬件。
熱處理工藝為：600℃、850℃兩次鹽浴預(yù)熱，1080℃加熱淬油，300～400℃出油后空冷；400～450℃×2h硝鹽回火+540℃×1h×3次回火。硬度為56～58HRC。
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