強(qiáng)韌化處理的機(jī)理是細(xì)晶強(qiáng)化。模具鋼構(gòu)顯微結(jié)構(gòu)的品粒度對(duì)鋼的強(qiáng)度和韌性均有影響，細(xì)小球狀的碳化物及小的碳化物間距，在提高機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)提高了零部件的韌性，在復(fù)雜應(yīng)力作用下不易開裂，輪胎模具毛坯經(jīng)過強(qiáng)韌化處理斤，獲得尺寸為(5-10)μm晶粒度為10-12級(jí)的細(xì)小晶粒，從而使模具基體的強(qiáng)韌性明顯提高。此外，細(xì)小的晶粒度必然使相界面顯苫增加，為稀土復(fù)合滲工藝提供了更好的滲入條件。模具強(qiáng)韌化處理后布氏硬度為200—230HB，具有良好的切削加工性。
強(qiáng)韌化處理工藝參數(shù)控制包括加熱速度、加熱溫度、保溫時(shí)間及適當(dāng)?shù)睦鋮s速度等因素�？焖偌訜崾菍�(shí)現(xiàn)強(qiáng)韌化處理的關(guān)鍵，輪胎模具在快業(yè)加熱時(shí)奧氏體的形成同樣是形核和核心的長(zhǎng)大過程，奧氏體的形核需要形核功，圳熱速度快，形核功降低，形核且增加，提高形核率，有助于晶粒細(xì)化。同時(shí)，快速加熱時(shí)上件內(nèi)外的溫度梯度所產(chǎn)生的應(yīng)力引起位錯(cuò)的滑移和攀移，造成的大星空位促進(jìn)了形核和核心的長(zhǎng)大過程。但過快的加熱速度將造成碳化物溶解來不及完成，使奧氏體成分不均勻，影響模具的抗蝕性，這一點(diǎn)對(duì)于在腐蝕性氣氛工作條件下的輪胎模具尤應(yīng)注意。輪胎模具強(qiáng)韌化處理加熱溫度及保溫時(shí)間同樣是影響晶粒度的重要參數(shù)，加熱溫度提高，將使晶粒成長(zhǎng)速度加快。根據(jù)奧氏體形成機(jī)理，在鋼逐步加熱到臨界點(diǎn) ：的過程中，部分滲碳體按極限溶解度溶入鐵素體，當(dāng)溫度達(dá)到時(shí)，奧氏體在鐵素體—碳化物邊界成核，奧氏體的形核率相高。在稍高于，形成具有奧氏體晶粒的原子排列起伏，即臨界尺寸的奧氏體晶粒，初始形成的奧氏體品粒很細(xì)。隨著加熱溫度的進(jìn)一步提高，則只有奧氏體晶粒的長(zhǎng)大，而無新晶粒的產(chǎn)生。因此，加熱溫度以稍高于為宜。確定保溫時(shí)間的依據(jù)足使模具整體達(dá)到相變溫度并實(shí)現(xiàn)奧氏體成分均勻化，由于新產(chǎn)生的奧氏體晶粒小碳含量不均勻，在碳濃度梯度影響下，發(fā)生奧氏體中碳原子從原滲碳體區(qū)向鐵索體區(qū)的擴(kuò)散，這種擴(kuò)散的另一個(gè)結(jié)果是造成奧氏體晶粒的擴(kuò)大。顯然，過長(zhǎng)的保溫時(shí)間必然影響晶粒細(xì)化，為使奧氏體成分均勻化而又不致造成晶粒粗化，必須根據(jù)加熱速度、加熱溫度、工件形狀及大小、裝爐量等緒多因素通過試驗(yàn)確定最佳保溫時(shí)間。輪胎模具預(yù)先熱處理應(yīng)以獲得細(xì)小粒狀珠光體為目的，粒狀珠光體具有良好的切削性能。同時(shí)，粒狀珠光體比片狀珠光體的強(qiáng)度和硬度較低而塑性韌性較好，粒狀珠光體的形成條件是加熱時(shí)貝氏體化溫度較低、冷卻時(shí)過冷度較小，為獲得具有較高強(qiáng)度和硬度的粒狀珠光體，輪胎模具加熱保溫后用壓縮牛氣進(jìn)行強(qiáng)制性風(fēng)冷，以提高冷卻速度，降低過冷度，取得明顯效果。
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