這類鋼的合金化各國(guó)都以Cr-Ni或Cr-Mn為主加入合金元素Mo或Ti。目前國(guó)內(nèi)仍廣泛使用Cr-Ni或Cr-Mn系統(tǒng)的低合金變形模具鋼,其典型鋼中為5CrNiMo和54NiMo它的化學(xué)成分和熱處理類似調(diào)質(zhì)鋼,一般工廠在淬火時(shí)為防止模具變形和開(kāi)裂,出油溫度不敢壓的很低,一般在200℃左右。此時(shí)僅略低于該鋼種的Ms點(diǎn),因而只有模具表面獲得一層馬氏體組織中,心部仍處于過(guò)冷奧氏體狀態(tài),為了防止模具開(kāi)裂一般,又及時(shí)轉(zhuǎn)入380~540℃的回火爐中及時(shí)回火,這樣心部的過(guò)冷奧氏體有可能在回火過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)樯县愂象w組織,沖擊韌性較差。因而,造成國(guó)內(nèi)鍛模壽命普遍不高,不超過(guò)3000件,其失效方式是開(kāi)裂,塑性變形和龜裂。
為了提高這類鋼制熱鍛模的使用壽命,故采用復(fù)合等溫?zé)徇M(jìn)行處理是行之有效的辦法。該方法首先在160~200℃硝鹽中分級(jí)停留使其發(fā)生部分馬氏體轉(zhuǎn)變,然后再轉(zhuǎn)入280~300℃硝鹽中等溫2~3小時(shí),經(jīng)過(guò)這樣處理后的組織,由馬氏體、下貝氏體、殘余奧氏體組成,然后取出空冷,再根據(jù)所須硬度在規(guī)定溫度下回火。這樣處理后心部主要獲得回火下貝氏體組織與上貝氏體相比在硬度相同的情況下,鋼的韌性得到顯著提高。此外淬火加熱溫度提高到880~900℃,使得淬火后馬氏體形態(tài)有所改變,板條結(jié)構(gòu)的馬氏體比例增加,淬硬度增加,經(jīng)過(guò)如此處理后鍛模壽命可以大幅度提高。