工具钢如何进行热处理？

　　工具钢的热处理包括正火、球化退火和回火球化处理。过共析成分的工具钢空冷毛坯锻造后的显微组织一般为珠光体+碳化物。一般珠光体为粗片状，碳化物为网状或断续网状。锻造后，T12A钢的空冷组织由于高的停锻温度而具有粗大的晶粒。由于冷却速度慢，白色的二次碳化物在粗大的网状晶界中析出，部分二次碳化物分布在魏氏组织中。这种不良的锻造组织必须在球化退火前通过正火来消除。T12钢的正火温度通常为810~840℃。对于严重肥大的碳化物网络，即使高低温正火也能完全消除。

　　工具钢经等温球化退火，在760~780℃加热2 ~ 4小时，然后冷却(快冷或随炉冷却)至680 ~ 700℃4 ~ 6小时，随炉冷却至550℃左右，出炉空冷。

　　球化质量可按GB/T 1298-1986碳素工具钢技术条件中的一级图评定。采用样品的纵剖面或横剖面，浸蚀剂为4%硝酸酒精溶液或苦味酸酒精溶液。后一种蚀刻剂效果最好。在放大500倍的显微镜下检查样品。图中球状珠光体分为6级，3级球化最好，4~6级有不同程度的粗片状和粗球状碳化物，1~2级有少量细片状珠光体。T7和T8钢不易获得理想的球化组织，允许有一定数量的片状碳化物。共析钢球化退火后，一般或多或少存在粗大的粒状碳化物。T12钢的球化组织具有均匀、细小、圆形的碳化物球，球化等级相当于3级。T10钢模具毛坯退火组织含有片状碳化物和半网状碳化物，球化等级相当于5级。从模具淬火回火后的金相组织可以看出，半网状碳化物在淬火回火过程中不能完全溶入奥氏体，在淬火回火后仍以半网状组织(白色组织)的形式残留，会导致模具在工作初期坍塌失效。

　　推荐小尺寸模具毛坯采用调质球化工艺，可进一步细化碳化物。例如T8钢，如果采用常规退火工艺，往往难以获得满意的球化质量。如采用调质球化工艺，毛坯先在780~800℃淬火，然后在560~580℃回火2小时。对于小尺寸的工装毛坯，可以获得点状球化的索氏体组织。对于T10负模坯，可加热至850~900℃或更高温度进行固溶，使碳化物全部溶入奥氏体，然后进行油冷淬火或等温淬火，获得马氏体或下贝氏体组织，最后在550~640℃回火，获得均匀细小的点状珠光体组织，同时可消除全部碳化物偏析和碳化物网络。上述两种细化碳化物的技术必须与低温淬火技术相结合，才能获得晶粒度和碳化物双重细化效果，使工具钢的使用寿命提高一倍。