1.热切边模（材料）的热处理工艺

（1）热切模用钢的热处理工艺 热切边模用钢的热处理工艺规范见表6-26。

表6-26 热切边模用钢的热处理工艺规范

（2）8Cr3钢制汽轮机叶片热切边模（见图6-19）的热处理 被热切的材料为12Cr13、20Cr13不锈钢，热处理技术要求：凸模硬度为42～45HRC，凹模硬度为48～50HRC。

1）预备热处理为毛坯锻后退火：模坯装炉后以≤120℃/h升温速度加热至780～800℃，保温时间按1～2min/mm计算，炉冷至500℃以下出炉空冷，硬度≤255HBW。

2）淬火与回火。为防止模具氧化、脱碳，淬火加热采用盐浴炉或可控气氛炉，淬火温度为820～840℃，为避免开裂与畸变，在模具入油前可在空气中预冷至780℃左右，在油中冷却到150～200℃时出油，并立即回火，480～520℃回火后，凸模硬度为42～45HRC。

3）刃口堆焊。为了提高热切边模刃口的耐磨性，可在刃口部位采用堆焊工艺，堆焊一层高耐磨、高热强的钴基合金材料，此时的模体材料可选用45、40Cr钢等代替8Cr3钢，刃口堆焊层厚度为3～5mm。堆焊时电流为120～140A。钴基合金堆焊后的硬度为35～40HRC，可进行切削加工，在随后的使用过程中堆焊层的硬度可逐步增高，可升高到44～48HRC，从而达到提高耐磨性及模具使用寿命的目的。

（3）Cr12MoV钢制热切边模的中温淬火 例如，原采用9SiCr钢制的热切边模寿命为7000件，而采用Cr12MoV钢制造的热切边模，进行中温淬火（1040℃×5～7min加热，油冷+260℃×2～3h回火+170℃×2～3h回火，空冷）后，可明显提高模具寿命，为1.3万～2万件。

（4）6CrNiMnSiMoV（GD）钢制M8切边模的等温淬火 GD钢为高强韧性冷热兼用模具钢，采用不同的热处理工艺，模具寿命不同，采用等温淬火获得的复合组织性能优于单一的淬火-回火马氏体组织，其模具寿命也高于常规热处理模具的寿命，见表6-27。

图6-19 汽轮机叶片热切边模

a）凹模 b）凸模(www.daowen.com)

表6-27 GD钢制M8切边模不同热处理工艺与寿命

2.热切边模的感应淬火技术

热切边模刃口采用感应淬火技术，可以实现局部加热淬火，以减小热处理畸变，降低制造成本。

实例 8Cr3钢制热切边模，高频感应淬火技术要求：刃口四周淬硬区＞10mm，端面淬硬区＞5mm，淬硬层深度为3～4.5mm，硬度>55HRC，模具寿命达到4万次，优于常规热处理。

热切边模的高频感应淬火工艺为：采用200～300kHz高频设备，感应器用ϕ10mm纯铜管压制成方形，仿形弯制。低压预热：电压为6.5kV，加热温度为500～600℃，加热时间为14min（呈暗红色）。高压加热：电压为13kV，加热温度为860～900℃，加热时间为13min，先断续加热，后连续加热。电参数：阳极电流为2A，阴极电流为0.4A，槽电压为5kV。在达到淬火温度后，即淬入40～80℃的油中，最后在硝盐炉中进行200℃×2h回火，油冷或空冷。

3.热切边模的等离子弧喷焊技术

等离子弧喷焊是利用氩气等离子弧作为热源，将合金粉末熔覆在模具表面的方法。采用等离子弧喷焊技术可使热切边模（刃口）达到技术要求。采用的粉末冶金种类有钴基、镍基等。钴基合金粉末高温性能好，可用在500～800℃高温下服役的热切边模。

采用等离子弧喷焊时，为了防止焊层产生裂纹，对较大模具应进行预热，预热温度为550～650℃。焊后应将模具迅速置于550～650℃炉中保温，随炉冷却到室温。合金喷焊层硬度为43～48HRC，喷焊层在较高温度下（600～700℃）仍具有较高硬度（37～39HRC）。喷焊层耐磨性好，经等离子喷焊处理的模具寿命明显提高。几种喷焊热切边凹模的寿命比较见表6-28。

表6-28 几种喷焊热切边凹模的寿命比较

注：WF111为钴基合金粉末的牌号，其成分（质量分数）：C0.8%～1.2%、Cr28%～30%、W3.5%～4.5%、B1.8%～2.2%、Si0.8%～1.2%、Fe≤5%，余为Co。