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　　模具鋼公司大全出廠狀態、相關參數和注意事項

　　

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　　模具鋼淬火裂紋分析與措施：

　　

　　縱向裂紋

　　

　　裂紋呈軸向，形狀細而長。當模具完全淬透即無心淬火時，心部轉變為比容最大的淬火馬氏體,產生切向拉應力，模具鋼的含碳量愈高，產生的切向拉應力愈大，當拉應力大于該鋼強度極限時導致縱向裂紋形成。以下因素又加劇了縱向裂紋的產生：

　　

　　(1)鋼中含有較多S、P、Bi、Pb、Sn、As等低熔點有害雜質，鋼錠軋制時沿軋制方向呈縱向嚴重偏析分布，易產生應力集中形成縱向淬火裂紋，或原材料軋制后快冷形成的縱向裂紋未加工掉保留在產品中導致最終淬火裂紋擴大形成縱向裂紋;

　　

　　(2)模具尺寸在鋼的淬裂敏感尺寸范圍內(碳工具鋼淬裂危險尺寸為8-15mm，中低合金鋼危險尺寸為25-40mm)或選擇的淬火冷卻介質大大超過該鋼的臨界淬火冷卻速度時均易形成縱向裂紋。

　　

　　預防措施：

　　

　　(1)嚴格原材料入庫檢查，對有害雜質含量超標鋼材不投產;

　　

　　(2)盡量選用真空冶煉，爐外精煉或電渣重熔模具鋼材;

　　

　　(3)改進熱處理工藝，采用真空加熱、保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級淬火、等溫淬火;

　　

　　(4)變無心淬火為有心淬火即不完全淬透，獲得強韌性高的下貝氏體組織等措施，大幅度降低拉應力，能有效避免模具縱向開裂和淬火畸變。

　　

　　橫向裂紋

　　

　　裂紋特征是垂直于軸向。未淬透模具，在淬硬區與未淬硬區過渡部分存在大的拉應力峰值，大型模具快速冷卻時易形成大的拉應力峰值，因形成的軸向應力大于切向應力，導致產生橫向裂紋。鍛造模塊中S、P，Bi，Pb，Sn，As等低熔點有害雜質的橫向偏析或模塊存在橫向顯微裂紋，淬火后經擴展形成橫向裂紋。

　　

　　預防措施：

　　

　　(1)模塊應合理鍛造，原材料長度與直徑之比即鍛造比最好選在2—3之間，鍛造采用雙十字形變向鍛造，經五鐓五拔多火鍛造，使鋼中碳化物和雜質呈細、小，勻分布于鋼基體，鍛造纖維組織圍繞型腔無定向分布，大幅度提高模塊橫向力學性能，減少和消除應力源;

　　

　　(2)選擇理想的冷卻速度和冷卻介質：在鋼的Ms點以上快冷，大于該鋼臨界淬火冷卻速度，鋼中過冷奧氏體產生的應力為熱應力，表層為壓應力，內層為張應力，相互抵消，有效防止熱應力裂紋形成，在鋼的Ms—Mf之間緩冷，大幅度降低形成淬火馬氏體時的組織應力。當鋼中熱應力與相應應力總和為正(張應力)時，則易淬裂，為負時，則不易淬裂。充分利用熱應力，降低相變應力，控制應力總和為負，能有效避免橫向淬火裂紋發生。CL-1有機淬火介質是較理想淬火劑，同時可減少和避免淬火模具畸變，還可控制硬化層合理分布。調正CL-1淬火劑不同濃度配比，可得到不同冷卻速度，獲得所需硬化層分布，滿足不同模具鋼需求。

　　

　　裂紋深度較淺，一般深約0.01-1.5mm，呈輻射狀，別名龜裂。原因主要有：

　　

　　(1)原材料有較深脫碳層，冷切削加工未去除，或成品模具在氧化氣氛爐中加熱造成氧化脫碳;

　　

　　(2)模具脫碳表層金屬組織與鋼基體馬氏體含碳量不同，比容不同，鋼脫碳表層淬火時產生大的拉應力，因此，表層金屬往往沿晶界被拉裂成網狀;

　　

　　(3)原材料是粗晶粒鋼，原始組織粗大，存在大塊狀鐵素體，常規淬火無法消除，保留在淬火組織中，或控溫不準，儀表失靈，發生組織過熱，甚至過燒，晶粒粗化，失去晶界結合力，模具淬火冷卻時鋼的碳化物沿奧氏體晶界析出，晶界強度大大降低，韌性差，脆性大，在拉應力作用下沿晶界呈網狀裂開。

　　

　　預防措施：

　　

　　(1)嚴格原材料化學成分.金相組織和探傷檢查，不合格原材料和粗晶粒鋼不宜作模具材料;

　　

　　(2)選用細晶粒鋼、真空電爐鋼，投產前復查原材料脫碳層深度，冷切削加工余量必須大于脫碳層深度;

　　

　　(3)制訂先進合理熱處理工藝，選用微機控溫儀表，控制精度達到±1.5℃，定時現場校驗儀表;

　　

　　(4)模具產品最終處理選用真空電爐、保護氣氛爐和經充分脫氧鹽浴爐加熱模具產品等措施，有效防止和避免網狀裂紋形成

　　

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