模具真空热处理的表面质量要点主要包括以下几个方面：
一、表面光洁度
加热过程中的影响因素
真空度的控制：在真空热处理过程中，合适的真空度是保证模具表面光洁度的关键。如果真空度过低，炉内残留的氧气、水蒸气等气体会与模具表面发生化学反应，导致氧化，使表面光洁度下降。例如，当真空度低于一定值时，模具钢表面的铁元素会与氧气反应生成氧化铁，形成氧化皮，影响表面质量。一般来说，对于模具真空热处理，真空度应控制在 10⁻³ - 10⁻⁵ Pa 之间，这样可以有效减少氧化现象。
加热速度的调节：加热速度过快可能会导致模具表面和心部的温差过大，产生热应力。这种热应力可能会使模具表面产生微小的裂纹或变形，从而影响表面光洁度。因此，需要根据模具的材质、形状和尺寸等因素，合理调节加热速度。例如，对于形状复杂、尺寸较大的模具，加热速度应该相对较慢，通常控制在一定的升温速率范围内，如 10 - 20℃/min，以避免因热应力而损坏表面质量。
冷却过程中的注意事项
冷却介质的选择：冷却介质对模具表面质量有重要影响。在真空热处理中，常用的冷却介质有惰性气体（如氩气、氮气）和油。惰性气体冷却速度相对较慢，但可以避免模具表面与冷却介质发生化学反应，适用于对表面质量要求较高的精密模具。油冷的冷却速度较快，但如果油的质量不好或模具表面有杂质，可能会导致表面污染或出现淬火裂纹。因此，要选择高质量的淬火油，并确保模具表面清洁后再进行冷却。
冷却均匀性：确保模具在冷却过程中的冷却均匀性对于保持表面光洁度至关重要。如果冷却不均匀，模具表面会产生不均匀的热应力，导致变形和裂纹。为了实现均匀冷却，可以采用合适的工装夹具，使模具在冷却介质中能够均匀地散热。例如，对于形状不规则的模具，可以设计专门的夹具，保证模具各个部位与冷却介质的接触面积和冷却速度相近。
二、表面硬度
渗层质量控制
渗碳或渗氮处理：对于一些需要提高表面硬度的模具，会进行渗碳或渗氮处理。在渗碳过程中，要控制好渗碳气氛、温度和时间等参数，以确保渗层的质量。例如，渗碳温度一般在 900 - 950℃之间，时间根据渗层深度要求而定，通常为几个小时。如果渗碳温度过高或时间过长，可能会导致渗层过厚，表面碳浓度过高，出现网状碳化物，使模具表面硬度不均匀，并且容易产生脆性。渗氮处理时，温度相对较低，一般在 500 - 600℃之间，时间也较长，要注意控制氨分解率等参数，以获得均匀、硬度合适的渗氮层。
渗层深度和均匀性：模具表面渗层的深度和均匀性直接影响其表面硬度和耐磨性。通过精确控制渗碳或渗氮工艺参数，可以使渗层深度达到设计要求，并且在模具表面均匀分布。例如，采用先进的气氛控制技术和温度监测系统，实时调整渗碳或渗氮气氛和温度，确保渗层深度的误差控制在较小范围内，一般要求渗层深度偏差不超过 ±0.05mm，以保证模具表面硬度的均匀性。
淬火和回火工艺优化
淬火温度和时间：淬火是提高模具表面硬度的关键步骤。淬火温度和时间的选择要根据模具的材质和尺寸来确定。过高的淬火温度或过长的淬火时间可能会导致模具表面晶粒粗大，降低表面硬度和韧性。例如，对于 Cr12MoV 模具钢，淬火温度一般在 1020 - 1050℃之间，淬火时间根据模具尺寸和装炉量适当调整。在淬火过程中，要严格控制温度和时间，确保模具表面获得合适的马氏体组织，从而提高表面硬度。
回火工艺的配合：回火是在淬火后进行的重要工艺，用于消除淬火应力，稳定组织，提高模具的韧性和尺寸稳定性。回火温度和次数对模具表面硬度也有一定的影响。一般来说，回火温度在 550 - 650℃之间，回火次数为 2 - 3 次。通过合理的回火工艺，可以使模具表面硬度达到最佳值，并且避免因淬火应力导致的表面裂纹和变形。
三、表面成分与组织
元素扩散与分布
合金元素的作用：模具钢中的合金元素（如 Cr、Mo、V 等）在真空热处理过程中会发生扩散和重新分布，这对模具的表面成分和组织有重要影响。例如，铬元素可以提高模具的抗氧化性和耐腐蚀性，在热处理过程中，要确保铬元素在模具表面形成均匀的富铬层。通过控制热处理温度和时间，使合金元素在表面和心部之间合理扩散，避免出现合金元素的偏析现象，从而保证模具表面成分的均匀性。
表面脱碳和增碳控制：在热处理过程中，模具表面可能会出现脱碳或增碳现象。脱碳会导致模具表面碳含量降低，硬度下降；增碳则可能使表面碳浓度过高，出现脆性。为了防止脱碳，要保证足够高的真空度和合适的加热速度；对于增碳问题，要精确控制渗碳气氛和时间，避免碳的过度渗入。例如，在真空加热过程中，当真空度达到一定要求并且加热速度适中时，可以有效减少模具表面的脱碳现象，使表面碳含量保持在合适的范围内。
组织转变与控制
奥氏体和马氏体转变：在淬火过程中，模具钢的组织从奥氏体转变为马氏体。这个转变过程对模具表面的硬度和韧性有很大影响。要控制好淬火温度和冷却速度，确保奥氏体向马氏体的转变完全且均匀。例如，在冷却过程中，冷却速度要足够快，以抑制珠光体等其他组织的形成，使模具表面获得细小、均匀的马氏体组织。通过合理的淬火和回火工艺，可以进一步细化马氏体组织，提高模具的表面质量和性能。
残余奥氏体的控制：模具淬火后可能会残留一定量的奥氏体组织。残余奥氏体过多会降低模具的硬度和尺寸稳定性。可以通过深冷处理或多次回火等方法来减少残余奥氏体的含量。例如，深冷处理温度一般在 - 80℃ - - 196℃之间，经过深冷处理后，残余奥氏体可以转变为马氏体，从而提高模具的表面硬度和耐磨性。
