针对Cr12MoV钢滚丝模发生早期失效，提出改进的锻造和热处理工艺，以获得模具良好的综合性能，为生产使用提供参考。
 1、合理的锻造工艺
 　　滚丝模截面尺寸较大，且直接由锻棒下料加工，未经反复镦粗、拔长，所以钢中碳化物偏析严重，(文章由江苏泰强不锈钢螺丝厂整理编辑)，导致力学性能出现各向异性，易引起热处理畸变与断裂。为使大块碳化物破碎，获得纤维流线的合理分布，消除或减轻冶金缺陷，毛坯必须进行改锻，同时锻后必须进行球化退火或调质预处理。Cr12MoV钢锻造温度范围较窄，锻造难度大，不合理的锻造工艺甚至会造成锻造缺陷而恶化钢材的质量，所以，对滚丝模要设计严格合理的锻造工艺：加热速度不能太快－－锻坯采用低温入炉，缓慢加热，500℃-550℃、800℃-900℃二级预热，加热速度≤100/h；加热速度不能过高――取始锻温度1050℃-1100℃，既要保证毛坯充分烧透，加热均匀，又要避免过热、过烧；变形量不能太大――圆形轧棒造比2-3为宜，终锻温度950℃-920℃；锻后冷却不能过快。
 
 2、高温调质预处理
 　　调质预处理的目的在于改善金属组织，获得均匀细小颗粒的碳化物，减少网状和片状碳化物偏析及其它缺陷等，为模具成形后减少变形、防止开裂，防止模具在服役中的失效有很好的作用。采用高温调质工艺：1100℃＊15min油淬＋ 750℃＊2h空冷。工艺中较高的淬火加热温度有利于小块状碳化物的溶解和大块状碳化物尖角形态的改变，缓解和减轻了碳化物数量多和呈尖角形态时易造成应力集中的不利影响，降低了模具的脆性、增加了韧度；调质处理后由于不要求获得索氏体组织及性能，故回火温度可高于常温回火温度，以利于精加工成形。高温调质预处理后，毛坯合适的硬度为220-240HBS。
 
 3、真空亚温加热、等温淬火最终热处理
 　　为提高模具的强韧性，进行了不同工艺热处理试验。试样处理后的硬度及无缺口冲击韧度检测结果见表１。按照“高碳高合金钢的冲击韧度随淬火加热温度的升高而提高”的规律，工艺2在原工艺基础上进一步提高了淬火加热温度，同时减少回火次数，从表１可见表面硬度下降，但冲击韧度反而降低。这是因为奥氏体晶粒度随加热温度升高一直在增大，较高的处理温度提高了奥氏体的稳定性，由于回火不充分，组织中存在大量（＞10%）为发生转变的粗大残留奥氏体组织。工艺3是亚温加热、等温淬火的工艺，由于淬火加热温度较低，得到了均匀细小的复合组织的晶粒，获得了一定数量的下贝氏体组织和随后冷却过程中残余奥氏体继续转变得到的马氏体组织，它使Cr12MoV钢不仅具有较高的强度，也提高了材料的韧度。可见，采用亚温加热和等温淬火使模具获得了良好强度和韧度。
 
 表1不同工艺处理后的Cr12MoV钢性能

项目

热处理工艺

组织

硬度/HRC

冲击韧度J/cm2

原工艺

1020℃*30min+200℃*2h*3次回火

M+AR+k

60-62

61

工艺2

1040℃*30min+200℃*2h*2次回火

M+AR+k

58-60

55

工艺3

980℃*30→250*20min+200*2h*3次回火

B下+M+AR+k

59-61

76

M=马氏体 AR=残余奥氏体 k=碳化物 B下=下贝氏体
 

4、深冷处理
 　　经深冷处理后，工模具的使用寿命可提高1-6倍。-120℃ 深冷处理的目的是为了使残留奥氏体继续转变为马氏体，使马氏体的正方度和残余应力减低至最小程度，从而使Cr12MoV钢滚丝模获得较高的硬度和尺寸的长期稳定性，深冷处理还可以提高滚丝模具材料的回火稳定性（红硬性）。深冷处理后的180℃＊2ｈ＊3次低温回火是为了减少内应力，并使冷处理后的过高硬度（64HRC左右）达到所要求的技术水平（60-61HRC）。深冷处理为调整热处理工艺提供了一条方便的途径。
 　　Cr12MoV钢滚丝模平均每副加工10.9级高强度紧固件11000件，使用寿命提高了12倍。