钢材二次淬火的好处是什么

① 有的模具钢为什么要2次回火，2次回火有什么优点和缺点，还是用第一次一样温度吗

Cr12MoV、、D2、DC53、SKD61及高速钢等一类模具钢材当模具要求较高硬度时，均具有回火二次硬化的现象，所以，回火是模具钢淬火后不可缺少的后续工序。模具钢材回火温度的选取完全依据模具零件要求和力学性能而定。

回火以温度高低不同分为一般有低温回火、中温回火和高温回火三种工艺方法可以选择：

1.模具钢低温回火。一般为250℃以下。其目的是在尽可能保留高硬度条件下，低温回火的组织转变是淬火马氏体转变为回火马氏体，消除和降低模具钢淬火应力，淬火的组织应力得到部分缓解，其特点是可以保持淬火的高硬度；优点：回火后模具的色泽好，能保持真空淬火的白色（180℃以下），或转变成淡黄色（200~250℃）；缺点：.内应力消除不完全，模具的脆性较大，比较适用于压应力工作状态的模具（如冲头、模芯等），一般需线切割或火花加工的模具不适用低温回火；保留较多的残余奥氏体，模具的尺寸稳定性稍差；回火时间长，交货较慢；要求高耐磨的冷作模具零件采用。

2.模具钢中温回火。一般为300~500℃，使淬火钢既有一定的强度和弹性又有足够的韧性和塑性，受冲击的模具零件采用。

3.模具钢高温回火。一般为500~650℃之间或更高些。高温回火的组织转变为残余奥氏体转变成马氏体，同时回火马氏体中析出细密碳化物，使材料发生二次硬化，达到高硬度的要求，此时模具的残余应力较小；目的是调整模具钢的强韧性（既综合力学性能）使达到最佳的配合。作为模具钢预先热处理时，也为后续工序的表面淬火，渗氮等作组织准备，改善可加工性。此外。对某些高合金钢可获得二次硬化效果，提高硬度，耐磨性和尺寸稳定性，消除残留奥氏体。热作和塑料模具零件采用，目的是提高在模具工作温度下的韧性和耐磨性。

优点：组织转变较充分，内应力较小，所以一般大型的模板和需要线切割或电加工的模具都采用高温回火；尺寸稳定性及耐磨性均优于低温回火；回火时间较短；

缺点：色泽较差，不能保持真空淬火的本色，高温回火后一般为暗棕色或深蓝色，某些合金含量较低的材料还会出现薄薄的氧化皮层，因此高温回火不适用于已精加工的镜面模；

模具钢回火保温时间，原则是保温时间要充分，保温不足往往造成不良后果，有时需要两次或多次回火，在保温时间上宁长勿短。尤其是所谓的快速回火，单纯为缩短时间而损害质量，是不可取的。

通常规定最短不得少于1h。像余热回火（自回火），局部回火是不得已而为之，不可取。高速钢或高合金模具钢有二次硬化效应，必须反复回火2~4次。缓慢冷却效果更好，因为细微的二次碳化物在此过程中析出。

② 为什么像20CrMnTi 和 18Cr2Ni4W 这些渗碳钢还要两次淬火啊！它们不是本质细晶粒钢吗

18Cr2Ni4W属于高强度中合金渗碳钢。要使C化物及奥氏体含量不超标可采用渗碳后高温回火900~920℃渗碳，600~650回火，深冷处理，油淬后的硬度也就是48左右，想要达到HRC58-63，必须要进行表面渗碳。

外文名 18Cr2Ni4W 材料名称 合金结构钢 牌 号 18Cr2Ni4W 标 准 GB/T 3077-1988

18Cr2Ni4W属于高强度中合金渗碳钢。要使C化物及奥氏体含量不超标可采用渗碳后高温回火900~920℃渗碳，600~650回火，深冷处理，油淬后的硬度也就是48左右，想要达到HRC58-63，必须要进行表面渗碳。

18Cr2Ni4W钢常用合金渗碳钢,强度,韧性高,淬透性良好,也可在不渗碳而调质的情况下使用,一般用做截面较大,载荷较高且韧性良好,缺口敏感性低的重要零件。 ●化学成份：

碳 C ：0.13～0.19

硅 Si：0.17～0.37

锰 Mn：0.30～0.60

硫 S ：允许残余含量≤0.025

磷 P ：允许残余含量≤0.025

铬 Cr：1.35～1.65

镍 Ni：4.00～4.50

铜 Cu：允许残余含量≤0.025

钨 W ：0.80～1.20

●力学性能：

抗拉强度 σb (MPa)：≥1175(120)

屈服强度 σs (MPa)：≥835(85)

伸长率 δ5 (%)：≥10

断面收缩率 ψ (%)：≥45

冲击功 Akv (J)：≥78

冲击韧性值 αkv (J/cm2)：≥98(10)

硬度 ：≤269HB

试样尺寸：试样毛坯尺寸为15mm

●热处理规范及金相组织：

热处理规范：淬火:第一次950℃,第二次850℃,空冷;回火200℃,水冷、空冷。

●交货状态：以热处理（正火、退火或高温回火）或不热处理状态交货，交货状态应在合同中注明

③ 为什么钢材（20CrMo）的硬度会随着二次淬火温度的提高而提高

淬火之后， 材料内部的空位会基本与淬火前高温状态保持一致， 这样空位的内存在会对容材料产生空位强化作用， 从而使硬度提高。 而某一温度下空位密度满足阿累尼乌斯方程， 即与温度的负倒数呈指数关系，这样温度越高，淬火前空位密度越大，淬火下来空位强化作用也就越强。