防止工具模具钢淬火开裂和变形的方法
根据工具钢和模具钢的C曲线，在加热工具钢和模具钢后，应控制两个温度区的冷却速度。一是从淬火温度到C曲线前端的临界冷却区(淬火温度~650℃)。要求该区域的冷却速率必须大于或等于临界冷却速率，否则将形成非马氏体或贝氏体结构。为了获得工具和模具钢的完全淬火的马氏体或贝氏体结构，需要快速冷却。另一个是Ms点以下的低温区(250~300℃)。由于该区域工具钢和模具钢的塑性差和马氏体相变，产生较大的结构应力和热应力，容易引起淬火开裂。因此，应该错误地进行缓慢冷却，以防止该区域开裂，即应该控制冷却速度。速度越小，越有利于降低工件的开裂倾向。
双液淬火的特点是工件选用的冷却介质在两个区域不同，通常有水淬油冷、油淬风冷等。碳钢和一些合金钢大多用这种淬火方法进行淬火。级冷却介质可以是水、油等。它可以将工件的自淬火温度快速冷却到C曲线以下，避免非马氏体组织在高温下的转变。然而，为了防止工件变形，很少采用更大冷却速度。为了减少开裂的趋势，阶段的冷却速度应该很快。因此，控制在级冷却介质中的停留时间非常重要。基本原则是不仅要保证不发生高温转化，而且不要冷却到危险区域。通常冷却到300℃后放入油中继续冷却。二级冷却介质应保证淬火零件的余热挥发，冷却速度越慢越好。第二阶段冷却速度越低，越有利于降低淬火裂纹的概率。因此，双液淬火的优点是，它在奥氏体的不稳定区域快速冷却，在马氏体的转变区域缓慢冷却，导致较小的组织应力和热应力。该工艺方法主要用于淬透性差的高碳钢、横截面积大、形状简单的合金钢工件。
工件经分段淬火后获得高硬度，可避免开裂，减少变形。分级淬火的温度高于和低于毫秒点。在该温度区域，工件表面和芯部的每个部分的温度倾向于与冷却介质的温度相同，从而降低热应力。停留时间与淬火加热时间基本相同。马氏体或大部分马氏体的转变是在空气冷却过程中进行的，因此减少了淬火开裂的趋势。可见，分级淬火后的组织转变是在空气中完成的，而双液淬火是在油中进行的。因此，从控制变形和开裂的角度来看，分段淬火优于双液淬火。分段淬火的介质通常是盐浴、碱浴或氯盐等。硝石浴的代表性比例为50%硝酸钾+50%三氧化二钠。常用的分段淬火温度范围为150~350℃，操作复杂，淬透性不足。主要用于形状复杂、技术要求高的工具(丝锥、圆模齿)，碱浴比80%氢氧化钾+20%氢氧化钠+4%~6%H2O，使用温度160~190℃，主要用于弹簧钢锯片、碳钢等淬火介质。氯盐为20%氯化钠+30%KCl+50%氯化钡，工作温度为580~620℃，是高速钢和高合金钢的分级冷却介质。
