ASP60模具鋼廠家說說模具鋼的幾種淬火裂紋及預(yù)防措施

模具鋼熱處理、淬火是一般過程。但是，由于各種原因，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生淬火金，造成全部放棄專業(yè)。分析裂縫的原因，采取相應(yīng)的預(yù)防措施，具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。下文ASP60模具鋼廠家說說模具鋼的幾種淬火裂紋及預(yù)防措施。

1、縱向裂紋

裂縫是軸向的，形狀細(xì)長。模具完全淬火，無心淬火時(shí)，心臟轉(zhuǎn)換成容量最大的淬火馬氏體，產(chǎn)生切向拉應(yīng)力，模具鋼的碳含量越高，切向拉應(yīng)力越大，拉應(yīng)力大于鋼強(qiáng)度極限時(shí)，形成縱向裂紋。

ASP60模具鋼廠家認(rèn)為以下因素加劇了縱向裂紋的發(fā)生。

(1)鋼有S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、

(2)模具尺寸在鋼的裂紋敏感尺寸范圍(碳工具鋼破裂危險(xiǎn)尺寸8-15mm，中低合金鋼危險(xiǎn)尺寸25-40mm)或所選淬火冷卻介質(zhì)大大高于鋼的臨界淬火冷卻速度時(shí)，容易出現(xiàn)縱向裂紋。

預(yù)防措施：

(1)嚴(yán)格的原材料儲(chǔ)存檢驗(yàn)，有害雜質(zhì)含量超標(biāo)的鋼材不進(jìn)入生產(chǎn)。

(2)盡可能使用真空熔煉、爐外精煉或電渣再用模制鋼材。

(3)改善熱處理工藝，采用真空加工熱、保護(hù)氣氛加熱和充分脫酸鹽浴加熱和分析、等溫淬火。

(4)無心淬火，即不完全淬火，采取韌性高的河北組織等措施，大大下降拉應(yīng)力，可以有效避免模具縱向開裂和淬火畸形。

2、側(cè)面裂紋

裂縫特征垂直于軸。非凝固模具在凝固區(qū)域和非凝固區(qū)域過渡部分存在較大的拉伸應(yīng)力峰值，大型模具快速冷卻時(shí)容易形成較大的拉伸應(yīng)力峰值，軸向應(yīng)力大于切向應(yīng)力，造成橫向裂紋。鍛造模塊的S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔點(diǎn)有害雜質(zhì)的側(cè)面分離或模塊存在側(cè)面微裂紋，淬火后擴(kuò)張形成側(cè)面裂紋。

ASP60模具鋼廠家分享預(yù)防措施：

(1)模塊要合理鍛造。原材料長度和直徑的比率，即鍛造比最好在2-3之間挑選。鍛件之間的雙十字變形方向鍛件，5個(gè)以上的不鍛件，將鋼中的碳化物和雜質(zhì)分散到細(xì)、小、均勻的鋼基體中，鍛件纖維組織以中空為中心進(jìn)行無方向分布，大大提高了模塊的橫向力學(xué)性能。

(2)挑選理想的冷卻速度和冷卻介質(zhì)：鋼的Ms點(diǎn)以上快速冷卻，大于鋼的臨界淬火冷卻速度，鋼的過冷奧氏體產(chǎn)生的應(yīng)力為熱應(yīng)力，表層為壓應(yīng)力，內(nèi)層為拉應(yīng)力，相互抵消，有效避免形成熱應(yīng)力裂紋，在鋼的Ms-Mf之間減緩冷卻，淬火馬氏體3、電3.弧裂紋

經(jīng)常發(fā)生在形狀突變中，如模具邊、凸臺(tái)、刀刃、尖角、直角、槽口、孔、模具接線飛邊等。ASP60模具鋼廠家認(rèn)為淬火時(shí)邊緣產(chǎn)生的應(yīng)力是軟表層平均應(yīng)力的10倍。

(1)鋼的碳(C)量和合金元素含量越高，鋼Ms點(diǎn)越低，Ms點(diǎn)減少2，淬火裂紋傾向增加1.2倍，Ms點(diǎn)增加8，淬火傾向增加8倍。

(2)鋼的不同組織轉(zhuǎn)換等組織轉(zhuǎn)移不相同，每個(gè)組織的容差造成巨大的組織應(yīng)力，在組織的邊界形成弧裂紋。

(3)淬火后未能及時(shí)點(diǎn)火，回火不足，鋼中殘余奧氏體變化不夠，留在使用狀態(tài)，ASP60模具鋼廠家建議促進(jìn)應(yīng)力重新分配，或者模具服役時(shí)殘余奧氏體發(fā)生馬氏體相變，產(chǎn)生新的內(nèi)應(yīng)力，綜合應(yīng)力大于鋼強(qiáng)度極限時(shí)形成電弧裂紋。

(4)具有第二類回火脆性鋼，淬火后高溫回火和冷卻，鋼中的P、S和其他有害雜質(zhì)化合物沿晶界析出，大大減少晶界結(jié)合力和韌性，增加脆性，在服役過程當(dāng)中外力的作用下形成電弧裂紋。

預(yù)防措施：

(1)改善設(shè)計(jì)，使形狀對(duì)稱，減少形狀突變，增加工藝孔和筋，或使用組合組件。

(2)角邊和尖角、穿透盲孔而不是孔，提高加工精度和表層光潔度，減少應(yīng)力集中源，如果不可避免直角、尖角、盲孔等一般硬度要求，可以包扎或填充鋼絲、石棉繩、耐火泥漿等，形成冷卻屏障，慢慢冷卻淬火。

(3)淬火鋼要及時(shí)生火，消除部分淬火內(nèi)應(yīng)力，避免淬火應(yīng)力擴(kuò)大。