齿轮等钢构件作为用于保持韧性并提高表面硬度的处理，在多数情况下施行「渗碳」处理和「淬火」处理。渗碳处理，是在加热钢构件至奥氏体化温度以上的状态下使表面的碳浓度增大的处理，通常，在施行该渗碳处理后紧接着进行淬火处理。通过实施该渗碳处理和淬火处理，可以在确保钢构件芯部韧性的同时还能够提高表面硬度。有些渗碳钢构件，采用了添加有 Cr 和 Mo 的材质以达到提高淬火性和抗回火软化性等目的。
表面渗层不均匀的情况有三种：
① 渗层的深度不均匀；
② 渗层碳化物分布不均匀；
③ 工件之间的渗层厚度不一致。
渗层不均匀会导致硬度、耐磨性、疲劳强度的不一致，同时也会造成变形量得不均匀。
造成这种缺陷的原因由多种因素引起。主要是：
① 零件渗碳时表面不清洁，表面有锈斑，诸城热处理，油垢；
② 炉内渗碳气体流动不均匀，零件彼此间的间隔太小；
③ 大小工件尺寸不一致，零件表面有炭黑；
④ 炉温的均匀性影响；
⑤ 排气阶段过程。只要渗碳前仔细清理零件表面，注意装夹具的方法，保证炉内气流的循环，定期清除炉内炭黑便能得到克服。
2.常用模具新钢种
为了弥补传统模具钢种性能的不足，国内开发或引进了以下性能较好的冲压模具用钢：
（1）Cr12Mo1V1（代号D2）钢
为仿美国ASTM标准中的D2钢引进 的钢种，属Cr12型钢。由于D2钢中Mo、V含量增加，细化了晶粒，改善了碳化物的分布状况，因此D2钢的强韧性（冲击韧度、抗弯强度、挠度）比Cr12MoV钢有所提高，耐磨性和抗回火稳定性也比Cr12MoV更高。（搜索微信公众号：材料科学与工程）可用深冷处理，提高硬度并改善尺寸稳定性。用D2钢制作的冲裁模具寿命要高于Cr12MoV钢模具。D2钢的锻造性能和热塑成形性比Cr12MoV钢略差，机械加工性能和热处理工艺与Cr12型钢相似。
（2）Cr6WV钢
为高耐磨微变形高碳中铬钢，碳、铬含量均低于Cr12型钢，碳化物的分布状态较Cr12MoV均匀，具有良好的淬透性。热处理变形小，机械加工性能较好。抗弯强度、冲击韧度优于Cr12MoV，只是耐磨性略低于Cr12型钢。用于承受较大冲击力的高硬度、高耐磨板料冲裁模，其效果好于Cr12型钢。钢的常用热处理工艺为：淬火温度9701 ~ 000℃，一般可热油或硝盐分级淬火冷却，尺寸不大的部件可采取空冷。淬火后应立即回火，回火温度160210 ~ ℃，诸城热处理工艺，硬度58 ~ 62HRC。
（3）Cr4W2MoV钢
也是高耐磨微 变形高碳中铬钢，替代Cr12型钢而研制的钢种，碳化物均匀性好，耐磨性高于Cr12MoV，适于制作形状复杂、尺寸精度要求高的冲压模具，可用于硅钢片冲裁模。Cr4W2MoV钢的热处理工艺：要求强度、韧性较高时，采用低温淬火、低温回火工艺：淬火温度960~980 ℃，诸城热处理质量，回火温度280~320 ℃，诸城热处理价格，硬度60~62HRC。要求热硬性和耐磨性较高时，采用高温淬火、高温回火工艺：淬火温度1020~1040 ℃，回火温度50 0~540 ℃，硬度60~62HRC。
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