718H模具钢（国内常称其为“预硬型塑料模具钢P20+Ni”）是一种预硬化塑料模具钢。它的核心特点是：出厂时已经由钢厂进行了调质预处理，达到并稳定在特定的硬度范围（通常为HRC 30-36），可直接进行加工制模，无需再进行淬火、回火等复杂热处理，从而避免了热处理变形和开裂的风险。

因此，718H的热处理工艺主要集中在 “出厂预硬化处理” 和模具完成后的 “表面强化处理” 上。

一、 核心特性与出厂状态

• 预硬化硬度：通常为 HRC 30-36（如常见的718H硬度为HRC 33-36）。这个硬度范围在切削加工性、抛光性和模具所需的芯部强度之间达到了最佳平衡。

• 组织状态：钢厂通过淬火 + 高温回火的调质处理，得到均匀的索氏体组织，保证了良好的尺寸稳定性和韧性。

• 加工流程：用户购买后，只需进行切削加工 → 抛光 → 必要时表面处理 → 装配使用，省去了传统模具钢的淬火环节。

二、 718H的热处理工艺详解

1. 钢厂的预硬化处理（用户无需操作，但需了解）

这是决定718H基体性能的基础工艺。

• 奥氏体化（淬火）：

• 温度：约 840 - 870°C

• 过程：加热保温，使碳化物充分溶解，形成均匀奥氏体。

• 冷却：采用油冷或气淬，以获得马氏体/贝氏体组织。

• 回火（调质）：

• 温度：在 550 - 650°C 的高温区间进行长时间回火。

• 目的：将淬火后的高硬度马氏体转变为强韧性好的索氏体组织，将硬度稳定降至预定的HRC 30-36范围，并彻底消除内应力。

• 结果：钢材以大尺寸模块（如厚板、方块） 的形式，在深度方向上获得均匀的预硬度和性能。

2. 用户方的后续热处理（非必须，但常用）

模具加工完成后，为提升表面性能，常进行以下处理：

• 氮化处理（最常用）：

• 气体氮化：500-530°C，保温10-60小时，渗层较浅（0.1-0.3mm）。

• 离子氮化（推荐）：480-550°C，保温5-20小时，渗层可控、变形极小、表面质量好。

• QPQ盐浴氮化：综合性能好，但环保要求高。

• 目的：在模具表面形成一层极硬（HV 900-1200）的氮化物层，显著提高耐磨性、抗咬合性（脱模性）和耐腐蚀性，而心部仍保持强韧性。

• 工艺：

• 注意：氮化温度必须低于钢的原始回火温度至少20-30°C（对于HRC 33-36的718H，回火温度约600°C，因此氮化安全）。否则会降低基体硬度（“过回火”）。

• 渗碳/碳氮共渗：

• 应用较少，仅当需要极厚的硬化层或更高表面硬度时考虑。处理温度（850-900°C）高于预硬温度，会导致整体组织转变和严重变形，需极其慎重。

• 去应力退火（工序间）：

• 对于大型或复杂模具，在粗加工后、精加工前，为消除加工应力，可进行低温去应力退火。

• 温度：低于预硬回火温度至少30°C，通常为 500 - 550°C。

• 过程：保温2-4小时后缓冷。此工序非必需，且必须精确控温。

三、 关键注意事项与禁忌

1. 严禁整体重新淬火：718H出厂状态是调质态。如果将其重新加热到奥氏体化温度（840°C以上）再淬火，会完全改变其稳定的组织和性能，导致：

• 严重的变形和开裂风险。

• 性能不可控，可能失去其预硬钢的优势。

• （唯一例外：对于小型、形状简单的镶件，专业厂家在特殊情况下可进行重淬，但非标准操作。）

2. 焊接需谨慎：

• 焊接会破坏预硬组织和性能，形成软化和硬化区。

• 如必须焊接，需采用模具专用焊条，并严格遵守预热（约300-400°C）和焊后缓冷工艺，焊后可能需局部回火。

3. 表面处理温度限制：

• 任何后续热处理（如氮化、去应力）的温度都不能超过钢材的原始回火温度，否则会软化基体。

与普通P20（非预硬）的对比

结论：

718H模具钢的“热处理”工艺核心在于利用其预硬化的优势，避免整体的二次淬火。用户的主要热处理操作是低温的表面强化（如氮化）。正确理解和遵守其温度限制，是成功应用718H、发挥其免热处理、高稳定性优势的关键。对于绝大多数塑料模具（尤其是大型、复杂、精密模具），718H的预硬化特性提供了可靠性和效率的最佳平衡。