查看內容

        20世紀60年代以來, 粉末冶金領域霧化法制取高質量預合金粉末得到了迅速發展, 加上冷, 熱等靜壓機的問世和應用, 使得采用粉末冶金工藝生產高性能合金材料成為可能。粉末冶金高速鋼，簡稱粉末高速鋼或PM 高速鋼。采用粉末冶金方法（霧化粉末在熱態下進行等靜壓處理）制得致密的鋼坯，再經鍛、軋等熱變形而得到的高速鋼型材,簡稱粉末高速鋼。
        通常高耐磨性的模具的韌性都比較低，反之亦然。然而，在許多情況下使模具有最佳的性能，必須同時具備高耐磨性和高韌性。ASP23是瑞典一勝百鋼廠經粉末冶金煉鋼工藝生產的一種鉻-鉬-鎢-釩高合金高速鋼，該鋼兼備非常好的耐磨性和高韌性，此外還具有非常好的高抗壓強度、非常好的熱處理尺寸穩定性和抗回火軟化性。ASP23特別適合于薄的被加工材料的下角料及塑料成形機零件，切割工具，刀刃具，半導體IC模具等。瑞典一勝百ASP23粉末高速鋼使用范圍廣泛，但其專業的熱處理和作為模具的加工工藝流程還不能被人們廣泛的了解。
ASP23粉末高速鋼制模具的熱處理工藝
1、試驗用材  試驗使用材料的化學成分如下表所示。

試驗使用材料ASP23的化學成分（質量分數）（%）
C	CR	MO	W	V
1.28	4.0	5.0	6.4	3.1

2、試驗尺寸：80*80*80和100*100*25
軟性退火處理
        在保護氣氛下，加熱至850-900℃，均熱后，再以每小時10℃爐冷至700℃，然后置于空氣中冷卻。
消除應力：
        模具經過粗加工后，應加熱至600-700℃，均熱后，保溫兩小時，緩慢冷卻500℃，然后置于空氣中冷卻。
淬火處理：
        預熱溫度：450-500℃及850-900℃，淬火溫度1050-1180，模具在硬化過程中，必須保護，以避免氧化和脫碳。
淬火介質：
        在真空爐中，以高速及足夠正壓的氣體冷卻，在鹽爐和流動粒子爐中，550℃等溫淬火，模具淬火，必須連續冷卻至大約50℃，然后立即回火；當模具需要最佳韌性時，請使用等溫淬火或高壓氣體冷卻。
回火：
        對于模具冷作用途，不論使用任何淬火溫度，均須以560℃回火三次，每次回火后必須冷卻室溫，三次回火后的殘留奧氏體低于1%。
深冷處理：
        模具零件如需保持最穩定的尺寸應進行深冷處理，否則體積增大，淬火后模具零件應立即深冷處理，然后回火。雖然有時由于深冷介質和使用到的設備的局限性采用-70℃或更低的溫度（如-80℃），但是ASP23通常性在-150℃與-196℃之間深冷處理。保溫1-3小時深冷處理后，硬度將增加約1HRC。可避免形狀復雜模具，以免增加破裂危險。
抗高溫回火軟化性：
        硬度隨在不同工作溫度下的保持時間而改變，淬火溫度1050℃-1130℃，回火溫度560℃三次回火，各一小時。
表面處理：
        一些高速鋼為了降低摩擦和增加耐磨性，而進行表面處理。通常大部分采用氮化和通過PVD和CVD產生耐磨表面涂層。ASP23特別適碳化鈦、氮化鈦表層涂層。因為ASP23的碳化物分布非常均勻使涂層的結合更好，并減少模具硬化過程中的尺寸改變。由于結合高強度和高韌性，使ASP23成為理想的PVD和CVD涂層基材。
PVD：物理氣相沉積PVD是用200-500℃之間的溫度來提供一種耐磨涂層的方法。因為ASP23是560℃高溫回火，在PVD涂層處理過程中沒有尺寸改變的危險。
CVD:化學氣相沉積CVD是使用1000℃左右的溫度來提供耐磨表面涂層。推薦模具零件在表面處理后應在真空爐里單獨淬火和回火。
氮化處理：
        建議在特殊的鹽浴爐中，做短時間的處理，以產生2-20um的擴散層，可以降低工具表面的摩擦和帶來各種其他好處。