具接著進行回火處理。此時，也可以將實施了本發(fā)明的模具的淬火 方法之后的模具在放置至整個模具的溫度充分地低于Ms點之后轉(zhuǎn)移至用于回火的加熱。 或者，若考慮到削減在用于回火的加熱中消耗的能量等，則也可以在模具內(nèi)部的區(qū)域B的 溫度下降至低于例如Ms點一 70°C的溫度的時刻將淬火后的模具轉(zhuǎn)移至用于回火的加熱。
[0038] 若需要在所述回火之后對模具的變形等進行修正，則也可以實施用于所述修正的 精加工的機械加工。另外，根據(jù)需要，也可以對模具的產(chǎn)品形狀面實施各種表面處理、物理 蒸鍍法、化學蒸鍍法等的覆蓋處理。
[0039] 實施例
[0040] 實駘要點
[0041] 將日本JIS - SKD61改良材料的熱加工工具鋼用作原材料而制成 300mmX300mmX300mm的方塊。對塊的整個表面進行了銑削加工。該原材料的馬氏體相變 點（Ms點）是285°C。接下來，對該塊進行加工而形成了相當于模具的產(chǎn)品形狀面的、深度 100mm、寬度50mm的凹形狀的槽，從而制成了模仿模具形狀的圖7的淬火用試樣。對所述槽 底的角部進行了加工而使該角部的R(曲率半徑）在一側(cè)為1_R且在與該一側(cè)相反的一側(cè) 為3_R。另外，自所述槽底的中央朝向試樣背面，還在深度為90mm的位置C(也就是說試樣 的芯部）和深度為195mm的位置S (也就是說，實質(zhì)上的試樣背面的中央位置）形成了用于 實際測量該位置的溫度的熱電偶的插入孔。
[0042] 并且，準備了多個所述淬火用試樣并對所述試樣實施了基于各種冷卻條件的淬 火。首先，將試樣裝入到真空加熱爐中。接下來，中途經(jīng)過600°C和800°C的預熱過程，將 試樣加熱到1025°C的淬火溫度。然后，對保持著所述淬火溫度的所述多個試樣分別以后述 (表1)的冷卻條件1~冷卻條件4實施了淬火。另外，此時，還使用通過實施所述淬火而獲 得的實測數(shù)據(jù)（溫度、冷卻速度）來求出了冷卻條件1~冷卻條件4情況下的各自的冷卻 介質(zhì)與試樣表面之間的熱傳遞系數(shù)（表1)。此外，在本實施例中，在試樣的位置C(芯部） 的溫度達到200°C的時刻終止了淬火。然后，使終止了所述淬火的試樣移動到用于回火的 加熱爐，以590°C進行了回火，對所述回火后的試樣表面進行了滲透探傷檢查（染色檢查： colour check)，從而確認了試樣表面的裂縫的產(chǎn)生狀況。以下，示出冷卻條件1~冷卻條 件4的詳細內(nèi)容。
[0043] 冷卻備件1
[0044] 在將試樣自真空加熱爐取出之后，為了防止試樣的變形，一邊使試樣旋轉(zhuǎn)一邊對 試樣進行了強制風冷，以便能夠?qū)φ麄€試樣均勻地進行冷卻。然后，在試樣的位置C(芯部） 達到650°C之后，對整個試樣進行了油冷。
[0045] 冷卻備件2
[0046] 與冷卻條件1同樣地，在將試樣自真空加熱爐取出之后，一邊使試樣旋轉(zhuǎn)一邊對 試樣進行了強制風冷。并且，在試樣的位置C達到650°C之后，仍繼續(xù)進行所述強制風冷。
[0047] 冷卻備件3
[0048] 與冷卻條件1同樣地，在將試樣自真空加熱爐取出之后，一邊使試樣旋轉(zhuǎn)一邊對 試樣進行了強制風冷。并且，在試樣的位置C達到650°C之后，以使試樣的背面位于上方的 狀態(tài)（也就是說，以使試樣的形狀面位于下方的狀態(tài)）將整個試樣浸漬在油槽中而進行了 油冷。并且，在試樣背面的位置S的溫度達到Ms點（285°C )時，以僅使所述背面自油槽暴 露的方式將試樣自油槽拉起并繼續(xù)進行了冷卻。
[0049] 冷卻備件4
[0050] 使用真空加熱爐所具有的氣體冷卻功能，自爐內(nèi)（冷卻室內(nèi)）的上下分別朝向試 樣的形狀面（槽面）和背面以1分鐘間隔交替地導入氮氣并將冷卻室內(nèi)加壓至400kPa，從 而對整個試樣進行了冷卻。并且，在試樣的位置C的溫度（Tc)達到650°C之后，雖然進一步 將冷卻室內(nèi)加壓至600kPa，但中止朝向試樣的背面導入氮氣，而僅維持朝向試樣的形狀面 導入氮氣，從而對試樣進行了冷卻。
[0051] 表 1
[0052]
[0053] 并且，實施了基于所述冷卻條件1~冷卻條件4的實際的淬火，還實施了在設(shè)想 基于相同條件的淬火冷卻時的CAE分析。具體而言，對冷卻中的整個試樣的溫度分布和馬 氏體相變分率的分布進行了分析。馬氏體相變分率是以例如〇~1(或者〇%~100% ) 的之間的值表示馬氏體相變的進行程度。而且，馬氏體相變分率的計算使用了通常使用的 Koistinen - Marburger 公式（1 一 exp { - a (Ms - T)};在此，α =〇· 02,Ms = 285)。另 外，作為對模具的韌性產(chǎn)生影響的因素，求出了在試樣內(nèi)部的溫度最高的區(qū)域B通過馬氏 體相變點的正上方附近（335°C~285°C之間）時的所述區(qū)域B中的冷卻速度。并且，還使 用在以上求出的熱傳遞系數(shù)算出在試樣的形狀面上形成的所述槽底的角部產(chǎn)生的最大主 應力。
[0054] 實駘結(jié)果
[0055] 對于經(jīng)過基于所述冷卻條件1~冷卻條件4的實際的淬火并被回火之后的試樣， 將在該試樣的形狀面的所述槽底的角部有無產(chǎn)生可識別的裂縫的情況表示表2中。另外， 在表2中，還示出了在試樣內(nèi)部的溫度最高的區(qū)域B通過Ms點的正上方附近（335°C~ 285°C之間）時的所述區(qū)域B中的冷卻速度以及在試樣的形狀面產(chǎn)生裂縫的時刻即所述區(qū) 域B達到Ms點時的、作用于所述槽底的角部的最大主應力（為拉伸應力）的值。
[0056] 表 2
[0057]
[0058] 關(guān)于冷卻備件I
[0059] 冷卻條件1相當于以往的淬火方法。圖1是表示隨著自冷卻開始的冷卻時間的經(jīng) 過而試樣的位置C(芯部）和位置S(背面中央）的實測溫度發(fā)生的變化的圖表。另外，在 圖1中，還示出利用所述CAE分析獲得的、在形狀面的角部產(chǎn)生的最大主應力的變化。并且， 圖2是表示利用所述CAE分析獲得的冷卻中的整個試樣的溫度分布和馬氏體相變分率的分 布的映射圖。但是，準確地講，圖2示出的是整個試樣的一部分。其是將圖7的整個試樣利 用試樣的兩個對稱面沿縱向進行四分割后的其中的一個模型，是將試樣的一部分以對稱表 示的模型。并且，在圖2的投影狀態(tài)中，位于最跟前的縱向的一邊是試樣的中心軸線。
[0060] 說明圖2的詳細內(nèi)容。首先，圖2的（a)是在試樣背面的溫度最高的區(qū)域A的溫度 達到Ms點（285°C )時的、整個試樣的溫度分布。接下來，圖2的（b)是自圖2的（a)起繼 續(xù)進行冷卻且在所述區(qū)域A的溫度達到Ms點一 70°C (215°C)時的、整個試樣的溫度分布。 在圖2的（a)和圖2的（b)中，利用黑白表示原本利用彩色進行映射的溫度分布。在該情 況下，各區(qū)域中的溫度按照圖中的溫度標準評估，大體上是，顏色越淺，溫度越高。并且，在 圖2的（a)~圖2的（b)的冷卻時間內(nèi)，也就是說，在所述區(qū)域A的溫度通過從Ms點起到 Ms點一 70°C為止的溫度范圍的期間，試樣內(nèi)部的溫度最高的區(qū)域B的位置與試樣背面的所 述區(qū)域A之間的距離保持在大約I IOmm ( 即，所述區(qū)域B與試樣形狀面的所述槽底之間的距 離為大約90mm)。
[0061] 并且，圖2的（c)是在試樣內(nèi)部的所述區(qū)域B達到Ms點時的、整個試樣的馬氏體 相變分率的分布。在圖2的（c)中，利用黑白表示原本利用彩色進行映射的整個試樣的馬 氏體相變分率的分布。在該情況下，各區(qū)域中的馬氏體的相變分率按照圖中的相變分率標 準評估，但大體上是顏色越淺，馬氏體相變分率越高，示出馬氏體相變的進行狀態(tài)。由圖2 的（c)得到以下結(jié)果：此時的所述區(qū)域B的溫度（Ms點）與試樣背面的區(qū)域A的溫度之間 的溫度差是77°C，在區(qū)域B的溫度達到Ms點時，先開始馬氏體相變的所述區(qū)域A的馬氏體 相變?nèi)栽谶M行中。
[0062] 使用圖1、2的CAE分析的結(jié)果來對表1、2的結(jié)果進行評價。首先，在開始淬火冷 卻時，試樣的表面比內(nèi)部更快地降溫而達到285°C的Ms點，試樣的形狀面、背面先開始馬氏 體相變。然后，由于此時的表面與內(nèi)部之間的溫度差、即馬氏體相變的進行差而產(chǎn)生的試樣 形狀面的角部的應力因角部本身的相變塑性的效果而沒有變得很大（為壓縮應力），在該 時刻，沒有在角部產(chǎn)生裂縫。但是，在基于冷卻條件1的以往的淬火方法的情況下，在該