模具钢热处理，模具硬度测试的重要性

　　模具钢热处理，在工业生产中，模具钢是模具工业的主要材料，模具的使用寿命和制造零件的精度、质量和外观性能不仅关系到模具设计技术、制造精度、机床精度和制造操作，而且对正确选择模具材料和正确执行热处理工艺至关重要。

　　模具的热处理质量和使用性能通常由硬度来判断。

　　硬度是模具材料和成品模具的重要性能指标。模具工作时受力状态复杂。比如热作模具在交变温度场下通常承受交变应力，因此要有良好的防止模具变成软态或塑性状态的能力，在长期工作环境下保持模具的形状和尺寸精度不变。一般来说，冷加工模具成品的硬度为59-60HRC，热加工模具成品的硬度为48HRC。

　　耐磨性也是成品模具的重要性能指标。零件成形时，金属与型腔表面相对运动，磨损型腔表面，导致模具尺寸、形状、精度和表面粗糙度发生变化而失效。模具的耐磨性是由模具的热处理，特别是表面热处理决定的，评价模具耐磨性的主要依据是硬度。

　　模具钢的硬度测试主要针对三种情况，即模具钢材料的硬度测试，热处理后半成品模具的硬度测试，以及对耐磨性要求较高的热处理后模具表面的表面硬度测试。

　　模具钢材料主要是锻钢板、块或棒，一般以退火状态供应。一些塑料模具钢也是以预硬化状态(淬火和回火处理)供应的，用户可以直接将其加工成模具，无需后续热处理。模具钢按钢种可分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。中国标准规定了各种模具钢的出厂硬度要求，要求检验钢样的退火硬度和淬火硬度。毛圈硬度计应用广泛。测试快捷方便，测试值可自动转换为布氏硬度值，因此得到了一定程度的应用。

　　加工后的模具钢材料应进行淬火和回火，然后精炼和抛光，成为成品模具。检测淬火模具的硬度更为重要，因为材料的硬度是非常重要的质量指标，很大程度上决定了成品模具的使用寿命。淬火和回火模具材料需要洛氏硬度计来测试HRC洛氏硬度值。成品需要有最好的综合力学性能，既要有足够的硬度，又要有一定的韧性，这是一个矛盾。为了使具有合理韧性的模具具有更高的硬度，最佳硬度值将被限制在一个狭窄的范围内，通常只有2-4个HRC单位。

　　成品和半成品模具的硬度测试是一个很难解决的问题。从来没有一个理想的解决方案。只有少数体积小、重量轻的模具可以移到台式洛氏硬度计上进行测试。Richter硬度计为成品和半成品模具的硬度测试提供了解决方案。模具的里氏硬度可以先测试，再换算成HRC洛氏硬度。里特硬度计测量是目前模具行业应用最广泛的硬度测试方法，梅特勒硬度计应用最广泛的领域是模具行业。如前所述，成品和半成品模具的合理硬度范围相对较窄，里氏硬度计无法满足这样的精度要求。但这是模具行业的现状，没有更好的解决办法。

　　对于表面渗碳、渗氮或激光淬火处理，需要测试经过表面硬化处理的模具的表面硬度。渗碳层通常很厚。当渗碳层厚度大于0.8毫米时，可用洛氏硬度计直接测试HRC的硬度。当渗碳层厚度为0.6-0.8毫米时，可以使用洛氏硬度计的A级。A标尺的测试力比较小，只有60kg(C标尺的测试力为150kg)，可以在模具表面压一个浅压痕，这样硬化层就不会穿透，硬度测试会更准确。通过查表可以很容易地将测得的HRA硬度值转化为HRC硬度值。对于较薄的渗碳层或氮化层，只要厚度大于0.1毫米，就可以使用表面洛氏硬度计。表面洛氏硬度计的测试力只有15公斤、30公斤或45公斤。表面洛氏硬度压痕较小，例如模具硬度为60HRC时，表面洛氏硬度为90.6HR15N，压痕深度等于(100-90.6)X0.001mm=0.009mm，肉眼几乎难以分辨。因此，表面洛氏硬度计也可以对成品模具进行测试，测得的硬度值也可以换算成HRC硬度值。

　　硬度是模具钢最重要的性能。为了兼顾韧性等其他性能，模具硬度的最佳范围是相对较窄的范围。因此，如何在现场使用美泰便携式硬度计快速、准确地测试模具硬度，对模具制造商和用户都具有重要意义。可以提高模具产品质量，提高模具制造技术水平，延长模具寿命。