氣門(mén)的成形是依靠模具來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)對(duì)氣門(mén)頭部的加熱，使之在1100-1250℃范圍內(nèi)鍛壓成形，氣門(mén)的頭部流線(xiàn)符合要求，無(wú)切斷和破壞現(xiàn)象，保持了氣門(mén)所需要的性能，氣門(mén)成形近似于精密鍛造，采用熱鍛模將熱鐓后呈蒜頭狀的氣門(mén)毛坯，鍛造成要求的氣門(mén)形狀，氣門(mén)材料的加熱溫度高達(dá)1100-1200℃，服役過(guò)程中模具的內(nèi)腔表面溫度也在600-700℃。型腔表面與熾熱的金屬反復(fù)接觸，在成形過(guò)程中既要承受沖擊力和摩擦力的作用，還要承受彎曲、拉伸、壓縮、擠壓等周期性沖擊作用，因此，其工作條件惡劣，對(duì)性能的要求十分嚴(yán)格。為此，許多廠(chǎng)家采用中頻感應(yīng)加熱電源對(duì)氣門(mén)熱鍛模進(jìn)行熱處理，效果非常好。

該模具是由四部分組成，下模常采用3Cr2W8V鋼制造，本身含有鉻、鎢和釩等合金碳化物形成元素，故具有高的硬度、沖擊韌性和耐熱疲勞性，同時(shí)導(dǎo)熱性好。因此適用于制作氣門(mén)的凹模。

(1)氣門(mén)熱鍛模的熱處理 鍛造后的鍛模應(yīng)進(jìn)行良好的球化退火處理，目的是改善組織和降低基體的硬度，消除內(nèi)應(yīng)力，獲得珠光體十球狀滲碳體組織，以利于切削加工，為最終熱處理做好組織準(zhǔn)備，退火工藝為830-850℃，硬度為207-255HBW。

1、氣門(mén)熱鍛模的技術(shù)要求

根據(jù)氣門(mén)鍛模的工作條件，結(jié)合其結(jié)構(gòu)和形狀來(lái)指定合理的熱處理工藝來(lái)滿(mǎn)足技術(shù)要求。其基本原則為對(duì)于要求斷裂強(qiáng)度、熱疲勞性和抗熱磨損高的氣門(mén)下模(凹模)，以及淬火后需進(jìn)行加工的采用上限和較高的加熱溫度；對(duì)于變形小、晶粒度細(xì)小、沖擊韌性高的上模采用低限加熱。通常的技術(shù)要求為：基體硬度46-52HRC;表面無(wú)脫碳、無(wú)磕碰傷。

2、氣門(mén)熱鍛模的普通熱處理工藝

隨著新型材料的研制和工藝水平的提高，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)批量生產(chǎn)耐熱性好、強(qiáng)度高和抗腐蝕的高性能合金鋼，有代表性的鋼種為4Cr3Mo3W4VNb(簡(jiǎn)稱(chēng)GR鋼)，它用于制作與工件接觸時(shí)間長(zhǎng)、溫度較高和易于引起變形塌陷或熱磨損失效的熱鍛模、熱擠壓模等，與普通的熱作模具鋼(如3Cr2W8V)制作的氣門(mén)熱鍛模相比，使用壽命得到了明顯是高。

上模(或稱(chēng)為凸模)通常模面為球形，用來(lái)減輕氣門(mén)的重量，淬火處理工藝為：采用中頻感應(yīng)加熱電源進(jìn)行，溫度為1080℃，然后油冷，硬度為46-52HRC。

下模調(diào)質(zhì)處理：加熱溫度為1140℃，空冷后油冷，然后進(jìn)行兩次回火熱處理，硬度為46-52HRC?？紤]到鍛模本身受到強(qiáng)烈的沖擊，對(duì)下模的熱穩(wěn)定性要求較高，因此要求有高的硬度和良好的耐磨性，將加熱溫度提高到1140℃左右可使碳化物充分溶解，實(shí)踐證明，經(jīng)過(guò)處理的鍛模的使用壽命比低溫處理的壽命提高3-10倍，目前該工藝在氣門(mén)制造廠(chǎng)生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用。

(2)氣門(mén)熱鍛模的熱處理工藝分析和實(shí)施要點(diǎn)

①一次預(yù)熱采用中頻感應(yīng)加熱電源進(jìn)行，由于內(nèi)部合金元素多，形成了大量的合金碳化物和金屬化合物等，故其導(dǎo)熱性差，為了減少熱應(yīng)力的作用，通常預(yù)熱溫度定在500-550℃(彈性變形區(qū)域)，二次預(yù)熱加熱溫度在840-860℃。

②淬火加熱也可以采用中頻感應(yīng)加熱電源進(jìn)行，氣門(mén)上模的加熱溫度為1070-1080℃，下模的加熱溫度為1130-1140℃。這是考慮到上模要具有良好的沖擊韌性，而下模則應(yīng)保持高的硬度、紅硬性以及足夠的強(qiáng)度，故要求盡可能多的碳化物溶解到奧氏體中，因此上下模的淬火加熱溫度有較大的差異。