S136模具钢属于高铬合金塑胶模具钢，具有出色的耐腐蚀性和抛光性，广泛应用于高精度模具制造领域。热处理是决定S136模具钢硬度、耐磨性和使用寿命的关键环节。在热处理过程中，如果操作不当，可能导致模具开裂、变形或性能下降。因此，严格控制每个环节至关重要。

 

1. 热处理工艺流程

预热 – 消除内应力，防止急冷急热引起的裂纹或变形。

加热 – 使模具达到淬火温度，形成均匀的奥氏体组织。

淬火 – 通过快速冷却获得马氏体组织，提高模具硬度。

回火 – 消除淬火应力，获得适宜的硬度和韧性，防止脆性开裂。

2. 热处理参数推荐

工艺阶段 温度范围（℃） 时间 冷却方式

预热 500-600 1-2小时 随炉缓慢升温

淬火加热 1000-1050 30-60分钟 氮气冷却或油冷

回火 200-300 2-4小时（2次） 空冷

3. 关键注意事项

1. 预热阶段：防止温度骤变

分段预热：S136模具钢具有高铬含量，在快速加热过程中容易产生热应力，因此预热分为500℃和800℃两段，逐步升温，防止开裂。

均匀升温：模具厚度较大时，加热速度要慢，保证温度在模具内部均匀分布，减少热应力。

2. 淬火阶段：防止模具变形与开裂

加热温度控制：淬火温度应控制在1000-1050℃，过高会导致晶粒粗大，降低模具韧性；过低则硬度不足。

保温时间：根据模具尺寸适当调整，一般厚度10mm需保温30分钟，厚度超过30mm保温60分钟以上，确保模具整体加热均匀。

冷却介质选择：

大模具：建议采用油冷或气冷，降低模具开裂风险。

小模具：可以选择静止空气冷却，避免因冷却速度过快引发变形或裂纹。

气冷：可使用氮气或分级冷却方式，降低淬火裂纹风险。

3. 回火阶段：消除应力与调节硬度

首次回火：淬火后立即回火（建议在2小时内），防止应力集中导致开裂。回火温度通常为200-300℃，硬度保持在HRC 48-52。

多次回火：为确保应力充分释放，通常回火2-3次，每次回火后冷却至室温再进行下一次。

硬度调整：回火温度每升高50℃，硬度下降约1-2 HRC，根据模具使用需求调整回火温度。

4. 热处理常见问题及解决方法

问题 可能原因 解决方法

模具开裂 冷却速度过快、加热不均或未及时回火 分段预热，降低冷却速度，及时多次回火

模具变形 冷却不均、保温不足或模具结构复杂 使用分级冷却或气冷，夹具固定防止自由变形

硬度不足 淬火温度偏低或保温时间不足 提高淬火温度或延长保温时间

表面氧化或脱碳 加热环境不佳，未进行防护 使用真空炉或保护气氛加热，表面涂防氧化涂层

抛光性能下降 淬火温度过高导致晶粒粗大 降低淬火温度，控制在1000-1030℃

回火硬度不均 模具厚度差异大或回火温度不一致 延长回火时间，确保厚部位充分回火

5. 表面处理注意事项

氮化处理：在S136模具钢表面进行氮化处理，可进一步提升表面硬度（HRC 65以上），增强耐磨性和耐腐蚀性，延长模具寿命。

抛光处理：S136模具钢抛光性极佳，淬火后使用1200-2000目砂纸逐步抛光，确保模具表面达到镜面效果。

电火花加工（EDM）：避免火花烧伤和微裂纹，电火花加工后需进行回火处理，温度约250℃。

6. 热处理设备选择

真空炉：推荐使用真空炉进行S136模具钢的淬火处理，可防止氧化脱碳，保证模具表面质量，减少表面处理工作量。

保护气氛炉：在氮气、氩气等保护气氛下加热，避免模具表面氧化，同时保持抛光性。

盐浴炉：分级淬火时可采用盐浴炉，温度均匀，冷却速度可控，适合大尺寸模具。

7. 结论

S136模具钢的热处理工艺对模具性能有决定性影响。在预热、淬火和回火各个阶段都需严格控制温度和时间，防止开裂和变形。同时，结合真空热处理或保护气氛炉，可以进一步提升模具表面质量，延长使用寿命。通过合理的热处理工艺，S136模具钢可充分发挥其优异的耐腐蚀性和抛光性能，满足高要求模具的使用需求。