作为制作工模具主要材料的高碳碳素钢和高碳合金钢，其强韧化的主要手段，一方面是改善钢中残留碳化物的数量、形态、大小及分布等，另一方面是改善其基体组织的类别、混合组织的组成比例及组织的粗细等。

1.高碳碳素钢强韧化工艺的应用

实例1 对T8钢制作的小型冲模进行强韧化处理：首先经780～800℃加热后淬油为第二次淬火组织细化奠定基础；重新于750～760℃加热后在二硝水溶液中冷却，最后在260～280℃回火2h空冷。T8钢小型冲模强韧化处理与普通淬火后寿命的对比见表3-23。

实例2 对T10钢制作的仪表元件冲模，进行780℃加热后在280℃等温淬火的强韧化处理，并进行780℃加热淬火，300℃回火的常规工艺处理。常规工艺与等温淬火模具寿命比较见表3-24。由表3-24中可以看出，等温淬火模具的使用寿命提高3倍以上

表3-23 T8钢小型冲模强韧化处理与普通淬火后寿命的对比

表3-24 常规工艺与等温淬火模具寿命比较

实例3 对T10钢制作的落料模，为消除锻造毛坯中的网状碳化物和改善碳化物的形态，进行一次球化退火；然后进行强韧化淬火，即在840℃加热保温，在10％（质量分数）氯化钠水溶液中冷却至约300℃后，转入220℃硝盐浴中保温40min。

落料模原来经普通淬火后，平均寿命仅5000次；经强韧化淬火后，平均寿命达20000次以上，即使用寿命提高3倍以上。

2.高碳低合金钢强韧化工艺的应用

实例1 9SiCr钢冲模经950℃加热后油中冷却，380～400℃回火后获得极细小的碳化物，为最后淬火获得良好的耐磨性和强韧性奠定了基础。随后进行860℃加热并油中冷却淬火，再进行200℃回火2h后空冷。用该种工艺处理多种9SiCr钢冲模，其寿命提高0.5～1.5倍。

实例2 GCr15钢冲模淬火前进行900～950℃加热淬火和720℃的高温回火，即调质处理，使组织超细化，为随后淬火强韧化奠定基础。经840～850℃加热，先水后油双液淬火冷却，再进行180℃回火6h后空冷。强韧化淬火的模具使用寿命比普通淬火提高1～2倍。

实例3 CrWMn钢冲模锻造毛坯经880～900℃加热后，以较快速度冷却到770～780℃等温球化退火；加工成形后在850～860℃加热，于油中冷却到550～600℃后空冷；随后重复两次淬火，每次淬火温度降低15～20℃；最后进行180℃回火4h后空冷经上述循环淬火强韧化后，模具寿命比原用工艺提高2～3倍。

3.高碳高合金钢强韧化工艺的应用(www.daowen.com)

实例1 高速钢在不要求热硬性的情况下，采用低温淬火可以显著改善其抗弯强度和冲击韧度。这对用高速钢制作冷作模具十分有利。实践证明，用W18Cr4V钢制作冷镦冲头，经600℃和850℃两次预热后，在1180～1200℃加热油淬，再经三次650℃回火1.5～2.0h后空冷。使用寿命由1000次（淬火加热温度为1270～1280℃时模具的使用寿命）提高到10万次，比使用Cr12钢制作的模具提高使用寿命约20倍。

实例2 图3-11所示为W9Mo3Cr4V钢冲模热处理工艺。用该工艺处理的模具冲制高速钢机用锯条两端孔及圆弧，与用GCr15钢制作的同种模具相比，使用寿命由3～5 万件提高到27万件；模具抗弯强度由3010MPa提高到3270MPa，挠度由4.6mm提高到5.1mm。

图3-11 W9Mo3Cr4V钢冷冲模热处理工艺

实例3 经图3-12所示循环加热淬火强韧化工艺处理后的Cr12MoV钢模具，与用传统方法热处理的模具相比，使用寿命由冲制铁氧体零件3～4万件提高到12万件。

图3-12 Cr12MoV模具循环加热淬火强韧化工艺

实例4 Cr12钢在利用锻造消除碳化物偏析的基础上，淬火前进行调质处理，进一步改善二次碳化物的形态、大小及分布，有利于实现淬火的强韧化。其工艺为：1050～1100℃加热后油淬；700～750℃回火。机械加工后，960～980℃加热，用油冷却；经360～380℃回火1h后空冷到室温，然后在180～220℃回火4h空冷。经上述工艺处理冲制链片的凸模使用寿命由15万次左右提高到50万次以上。

实例5 Cr12钢模具在经过调质处理后，于1030～1050℃加热，然后在260～280℃的硝盐浴中保温1～2h，进行等温淬火，可有效提高模具使用寿命。Cr12钢模具不同热处理后的力学性能与使用寿命如表3-25所示。

表3-25 Cr12钢经不同热处理后的力学性能与使用寿命

实例6 Cr12MoV钢滚丝模等温淬火强韧化后，虽然硬度仅为54～56HRC，但与分级淬火后硬度为57～59HRC的同样模具相比，其使用寿命提高5～8倍，如表3-26所示。从表中看出，即使应力较小的、同样硬度的分级淬火，其使用寿命也比等温淬火的模具低3～4倍。由此可见，等温淬火后的下贝氏体组织具有高耐磨性、高强韧性。

表3-26 Cr12MoV钢滚丝模不同热处理后的性能和寿命