1.3355模具钢（德国DIN标准，对应美国M2，中国W6Mo5Cr4V2）是一种通用型高速钢。其淬火工艺是获得其超高硬度（HRC 62-66）、红硬性和耐磨性的核心步骤，但工艺要求非常严格。

以下是1.3355（M2）高速钢的详细淬火工艺流程和关键参数。其核心是 “高温奥氏体化 + 快速冷却”，目的是使大量的钨、钼、钒等合金碳化物溶解到奥氏体中，从而在回火后获得高硬度的二次硬化效应。

核心淬火工艺流程：预热 → 奥氏体化 → 淬火冷却

1. 预热（绝对关键，防止开裂！）

高速钢导热性差，塑性低，必须经过充分预热才能安全升至高温。

• 推荐三段预热：

• 第一阶段：450 - 550°C。消除热应力，均匀加热。

• 第二阶段：800 - 850°C。接近材料的相变点（Ac1约840°C），进一步均匀化。

• 第三阶段：1050 - 1100°C（盐浴炉适用）。在最终奥氏体化温度附近进行高温预热，可大幅缩短高温停留时间，减少脱碳和晶粒长大。

• 每段保温时间：应确保工件内外温度均匀，通常为最终奥氏体化保温时间的2-3倍。

2. 奥氏体化（核心步骤，决定性能）

• 温度：1210 - 1240°C。这是1.3355的关键参数范围。

• 下限（1210-1220°C）：获得更高的韧性和适中的红硬性，适用于要求高韧性的工具（如复杂刀具、冲击工具）。

• 上限（1230-1240°C）：获得最高的红硬性和耐磨性，但晶粒稍粗，韧性下降。适用于单纯追求耐磨和热硬性的切削工具。

• 常用温度：1220-1230°C，是性能与风险的平衡点。

• 温度选择：

• 严禁超温：超过1250°C极易导致晶粒粗大、过热甚至过烧（晶界熔化）。

• 保温时间：极短。这是与普通模具钢最大的不同。

• 盐浴炉：2 - 5分钟（视工件尺寸而定，通常按15-20秒/毫米计算）。

• 真空/气氛炉：时间需稍长，但也要严格控制，避免长时间保温，否则晶粒会长大，碳化物聚集。

• 加热环境（至关重要）：

• 首选盐浴炉：加热速度快，保护效果好，是传统最优选择。

• 真空炉：最佳选择，无氧化脱碳，工艺重现性好。

• 保护气氛炉：必须使用高纯惰性气体（如氮气、氩气）。

• 严禁在空气炉中直接加热，会导致严重脱碳和氧化，使表层丧失性能。

3. 淬火冷却

• 冷却介质：

• 工艺：从奥氏体化温度迅速淬入 500 - 600°C 的中性盐浴中，保温 2-5分钟（使内外温度一致），然后空冷至室温。此方法可有效防止开裂和减小变形。

• 首选：分级淬火。这是最安全、变形最小的方法。

• 常用方法：油淬。使用 40-80°C 的专用淬火油。出油温度应控制在 300-400°C（工件表面油渍刚着火即取出），然后立即空冷。绝对禁止冷至室温，否则极易开裂。

• 高压气淬（真空炉）：适用于精密、复杂刀具，变形极小，但冷却能力需足够（通常使用6bar以上的氮气或氦气）。

• 冷却关键：快速冷却通过碳化物析出敏感区（约900-700°C），然后在马氏体转变点（Ms ~ 180°C）附近缓冷，以减少应力。

淬火工艺参数总表

淬火后必须立即进行的关键步骤：回火

淬火后的1.3355组织不稳定，硬度高且脆，内应力巨大。必须在工件冷却至室温（50-80°C）后立即（不超过2-4小时）进行回火。

• 回火温度：540 - 570°C。这是高速钢产生“二次硬化”的峰区。

• 回火次数：必须进行3次回火，每次保温1-2小时，每次回火后空冷至室温再进行下一次。

• 目的：促使残余奥氏体转变为马氏体，并通过析出弥散碳化物使硬度不降反升，达到峰值（HRC 63-66），同时消除应力。

淬火前的重要准备工作

1. 去应力退火：在最终淬火前，粗加工后的工件必须进行 650-700°C，保温2-4小时，炉冷 的去应力退火。

2. 防脱碳保护：对于在空气炉中预热的工件，或无法全程保护时，需使用防氧化涂层或不锈钢箔包装。

常见错误与避免

1. 错误：未充分预热或直接放入高温炉。

• 后果：热应力巨大，导致工件开裂。

2. 错误：奥氏体化温度过高或时间过长。

• 后果：晶粒粗大、过热、过烧，工具变脆。

3. 错误：在空气炉中加热。

• 后果：表面脱碳，硬度不足，红硬性丧失。

4. 错误：油淬时冷至室温。

• 后果：几乎100%开裂。

5. 错误：淬火后未及时回火或回火不充分。

• 后果：组织不稳定，性能未达最佳，使用中易崩刃或早期失效。

总结：

1.3355（M2）高速钢的淬火工艺是一门 “高温、短时、快速、严防脱碳” 的精密技术。其成功诀窍在于：

1. 严格执行三段预热。

2. 精确控制奥氏体化温度（1220-1230°C）和时间（宁短勿长）。

3. 在保护环境下加热（盐浴/真空）。

4. 采用安全的冷却方式（首选分级淬火）。

5. 淬火后立即进行3次540-570°C的回火。

任何步骤的疏忽都可能导致工件报废。对于高价值刀具或模具，建议在批量生产前进行严格的工艺试验。