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　　 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，模具鋼在我們的生活中的使用率也越來越高，模具鋼是用來制造冷沖模、熱鍛模、壓鑄模等模具的鋼種。模具在熱處理時(shí)，尤其是在淬火過程中，要產(chǎn)生體積變化、形狀翹曲、畸變等，為保證模具質(zhì)量，要求模具鋼的熱處理變形小，特別是對(duì)于形狀復(fù)雜的精密模具，淬火后難以修整，接下來東锜模具鋼給大家分享五種模具鋼淬火裂紋預(yù)防措施。

　　

　　 1、冷處理裂紋

　　

　　 模具鋼多為中，高碳合金鋼，淬火后還有部分過冷奧氏體未轉(zhuǎn)變成馬氏體，保留在使用狀態(tài)中成為殘余奧氏體，影響使用性能。若置于零度以下繼續(xù)冷卻，能促使殘余奧氏體發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，因此，冷處理的實(shí)質(zhì)是淬火繼續(xù)。室溫下淬火應(yīng)力和零度下淬火應(yīng)力疊加，當(dāng)疊回應(yīng)力超過該材料強(qiáng)度***限時(shí)便形成冷處理裂紋。

　　

　　 預(yù)防措施：

　　

　　 （1）淬火后冷處理之前將模具置于沸水中煮30—60min，可消除15％－25％淬火內(nèi)應(yīng)力并使殘余奧氏體穩(wěn)定化，再進(jìn)行－60℃常規(guī)冷處理，或進(jìn)行－120℃深冷處理，溫度愈低，殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體量愈多，但不可能全部轉(zhuǎn)變完，實(shí)驗(yàn)表明，約有2％－5％殘余奧氏體保留下來，按需要保留少量殘余奧氏體可松馳應(yīng)力，起緩沖作用，因殘余奧氏體又軟又韌，能部分吸收馬氏體化急劇膨脹能量，緩和相變應(yīng)力；

　　

　　 （2）冷處理完畢后取出模具投入熱水中升溫，可消除40％－60％冷處理應(yīng)力，升溫至室溫后應(yīng)及時(shí)回火，冷處理應(yīng)力進(jìn)一步消除，避免冷處理裂紋形成，獲得穩(wěn)定組織性能，確保模具產(chǎn)品存放和使用中不發(fā)生畸變。

　　

　　 2、磨削裂紋

　　

　　 常發(fā)生在模具成品淬火、回火后磨削冷加工過程中，多數(shù)形成的微細(xì)裂紋與磨削方向垂直，深約0.05—1.0mm。

　　

　　 （1）原材料預(yù)處理不當(dāng)，未能充分消除原材料塊狀、網(wǎng)狀、帶狀碳化物和發(fā)生嚴(yán)重脫碳；

　　

　　 （2）***終淬火加熱溫度過高，發(fā)生過熱，晶粒粗大，生成較多殘余奧氏體；

　　

　　 （3）在磨削時(shí)發(fā)生應(yīng)力誘發(fā)相變，使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，組織應(yīng)力大，加上因回火不充分，留有較多殘余拉應(yīng)力，與磨削組織應(yīng)力疊加，或因磨削速度、進(jìn)刀量大及冷卻不當(dāng)，導(dǎo)致金屬表層磨削熱急劇升溫至淬火加熱溫度，隨之磨削液冷卻，造成磨削表層二次淬火，多種應(yīng)力綜合，超過該材料強(qiáng)度***限，便引起表層金屬磨削裂紋。

　　

　　 預(yù)防措施：

　　

　　 （1）對(duì)原材料進(jìn)行改鍛，多次雙十字形變向鐓拔鍛造，經(jīng)四鐓四拔，使鍛造纖維組織圍繞型腔或軸線呈波浪形對(duì)稱分布，并利用***后一火高溫余熱進(jìn)行淬火，接著高溫回火，能充分消除塊狀、網(wǎng)狀、帶狀和鏈狀碳化物，使碳化物細(xì)化至2－3級(jí)；

　　

　　 （2）制訂先進(jìn)的熱處理工藝，控制***終淬火殘余奧氏體含量不超標(biāo)；

　　

　　 （3）淬火后及時(shí)進(jìn)行回火、消除淬火應(yīng)力；

　　

　　 （4）適當(dāng)降低磨削速度、磨削量，磨削冷卻速度，能有效防止和避免磨削裂紋形成。

　　

　　 3.線切割裂紋

　　

　　 該裂紋出現(xiàn)在經(jīng)過淬火、回火的模塊在線切割加工過程中，此過程改變了金屬表層、中間層和心部應(yīng)力場(chǎng)分布狀態(tài)，淬火殘余內(nèi)應(yīng)力失去平衡變形，某一區(qū)域出現(xiàn)大的拉應(yīng)力，此拉應(yīng)力大干該模具材料強(qiáng)度***限時(shí)導(dǎo)致炸裂，裂紋是弧尾狀剛勁變質(zhì)層裂紋。實(shí)驗(yàn)表明，線切割過程是局部高溫放電和迅速冷卻過程，使金屬表層形成樹枝狀鑄態(tài)組織凝固層，產(chǎn)生600－900MPa拉應(yīng)力和厚約0．03mm的高應(yīng)力二次淬火白亮層。

　　

　　 裂紋產(chǎn)生原因：

　　

　　 （1）原材料存在嚴(yán)重的碳化物偏析；

　　

　　 （2）儀表失靈，淬火加熱溫度過高，晶粒粗大，降低材料強(qiáng)韌性，增加脆性；

　　

　　 （3）淬火工件未及時(shí)回火和回火不充分，存在過大的殘余內(nèi)應(yīng)力和線切割過程中形成的新內(nèi)應(yīng)力疊加導(dǎo)致線切割裂紋。

　　

　　 預(yù)防措施：

　　

　　 （1）嚴(yán)格原材料入庫(kù)前檢查，確保原材料組織成分合格，對(duì)不合格原材料必須進(jìn)行改鍛，擊碎碳化物，使化學(xué)成分、金相組織等達(dá)到技術(shù)條件后方可投產(chǎn)。模塊熱處理前加工成品需留足一定磨量后淬火．回火、線切割；

　　

　　 （2）入爐前校驗(yàn)儀表，選用微機(jī)控溫，控溫精度±1.5℃，真空爐、保護(hù)氣氛爐加熱，嚴(yán)防過熱和氧化脫碳；

　　

　　 （3）采用分級(jí)淬火、等溫淬火和淬火后及時(shí)回火，多次回火，充分消除內(nèi)應(yīng)力，為線切割創(chuàng)造條件；

　　

　　 （4）制訂科學(xué)合理線切割工藝。

　　

　　 4.疲勞斷裂

　　

　　 模具服役時(shí)在交變應(yīng)力反復(fù)作用下形成的顯微疲勞裂紋緩慢擴(kuò)展，導(dǎo)致突然疲勞斷裂。

　　

　　 （1）原材料存在發(fā)紋、自點(diǎn)、孔隙、疏松、非金屬夾雜、碳化物嚴(yán)重偏析、帶狀組織、塊狀游離鐵素體冶金組織缺陷，破壞了基體組織連續(xù)性，形成不均勻應(yīng)力集中。鋼錠中112未排除，導(dǎo)致軋制時(shí)形成白點(diǎn)。鋼中存在Bi、Pb、Sn、As和S、P等有害雜質(zhì)，鋼中的P易引起冷脆，而S易引起熱脆，S，P有害雜質(zhì)超標(biāo)均易形成疲勞源；

　　

　　 （2）化學(xué)滲層過厚、濃度過大、滲層過度、硬化層過淺、過渡區(qū)硬度低等都可導(dǎo)致材料疲勞強(qiáng)度急劇降低；

　　

　　 （3）當(dāng)模面加工粗糙、精度低、光潔度差，以及刀紋，刻字、劃痕、碰傷、腐蝕麻面等也易引起應(yīng)力集中導(dǎo)致疲勞斷裂。

　　

　　 預(yù)防措施：

　　

　　 （1）嚴(yán)格選材，確保材質(zhì)，控制Pb、As、Sn等低熔點(diǎn)雜質(zhì)與S、P非金屬雜質(zhì)含量不超標(biāo)；

　　

　　 （2）投產(chǎn)前進(jìn)行材質(zhì)檢查，不合格原材料不投產(chǎn)；

　　

　　 （3）選用具有純潔度高、雜質(zhì)少、化學(xué)成分均勻、晶粒細(xì)．碳化物小、等向性能好，疲勞強(qiáng)度高等特點(diǎn)的電渣重熔精煉鋼，對(duì)模具型面表面噴丸強(qiáng)化和表面化學(xué)滲層改性強(qiáng)化處理，使金屬表層為預(yù)壓應(yīng)力，抵消模具服役時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力，提高模具型面疲勞強(qiáng)度；

　　

　　 （4）提高模具型面加工精度和光潔度；

　　

　　 （5）改善化學(xué)滲層和硬化層組織性能；采用微機(jī)控制化學(xué)滲層厚度、濃度和硬化層厚度。

　　

　　 5.應(yīng)力腐蝕裂紋

　　

　　 該裂紋常發(fā)生在使用過程中。金屬模具因化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)過程，引起從表至內(nèi)組織結(jié)構(gòu)損壞腐蝕作用而產(chǎn)生開裂，這就是應(yīng)力腐蝕裂紋。模具鋼因熱處理后組織不同，抗蝕性能也不同。***耐蝕組織為奧氏體（A），***易腐蝕組織為屈氏體（T），依次為鐵素體（F）一馬氏體（M）一珠光體（P）一索氏體（S）。因此，模具鋼熱處理不宜得到T組織。淬火鋼雖經(jīng)回火，但因回火不充分，淬火內(nèi)應(yīng)力或多或少依然存在，模具服役時(shí)在外力作用下也會(huì)產(chǎn)生新的應(yīng)力，凡有應(yīng)力存在于金屬模具中就會(huì)有應(yīng)力腐蝕裂紋發(fā)生。

　　

　　 預(yù)防措施：

　　

　　 （1）模具鋼淬火后應(yīng)及時(shí)回火，充分回火，多次回火，以消除淬火內(nèi)應(yīng)力；

　　

　　 （2）模具鋼淬火后一般不宜在350－400°C回火，因T組織常在此溫度出現(xiàn)，發(fā)生有T組織模具應(yīng)重新處理，模具應(yīng)進(jìn)行防銹處理，提高抗蝕性能；

　　

　　 （3）熱作模具服役前進(jìn)行低溫預(yù)熱，冷作模具服役一個(gè)階段后進(jìn)行一次低溫回火消除應(yīng)力，不僅能防止和避免應(yīng)力腐蝕裂紋發(fā)生，還可大幅度提高模具使用壽命，一舉兩得，有顯著技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益

。

　　

　　 以上就是東锜模具鋼給大家分享的五種模具鋼淬火裂紋預(yù)防措施。模具鋼在淬火過程中，要產(chǎn)生體積變化、形狀翹曲、畸變等，所以大家一定要掌握好幾種方式，希望對(duì)大家有所幫助，對(duì)模具鋼感興趣的朋友可以閱讀更多關(guān)于模具鋼的資訊《模具鋼材料的材質(zhì)有哪些鑒別的方法？》。

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原文標(biāo)題：你知道模具鋼淬火裂紋的五種預(yù)防措施嗎？