常見模具鋼淬火裂紋與措施（一）
| 裂紋名稱 | 形狀 | 產(chǎn)生原因 | 預(yù)防措施 |
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縱向裂紋 |
裂紋呈軸向，形狀細(xì)而長 |
模具完全淬透即無心淬火時，心部轉(zhuǎn)變?yōu)楸热葑畲蟮拇慊瘃R氏體,產(chǎn)生切向拉應(yīng)力，模具鋼的含碳量愈高，產(chǎn)生的切向拉應(yīng)力愈大，當(dāng)拉應(yīng)力大于該鋼強(qiáng)度極限時導(dǎo)致縱向裂紋形成。 |
1.嚴(yán)格原材料入庫檢查，對有害雜質(zhì)含量超標(biāo)鋼材不投產(chǎn) 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(jìn)熱處理工藝，采用真空加熱、保護(hù)氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級淬火、等溫淬火 |
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橫向裂紋 |
裂紋特征是垂直于軸向 |
未淬透模具，在淬硬區(qū)與未淬硬區(qū)過渡部分存在大的拉應(yīng)力峰值，大型模具快速冷卻時易形成大的拉應(yīng)力峰值，因形成的軸向應(yīng)力大于切向應(yīng)力，導(dǎo)致產(chǎn)生橫向裂紋 |
1.模塊應(yīng)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,大幅度提高模塊橫向力學(xué)性能，減少和消除應(yīng)力源 2.選擇理想的冷卻速度和冷卻介質(zhì) |
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弧狀裂紋 |
常發(fā)生在模具棱角角、缺口、孔穴、 凹模接線飛邊等形狀突變處 |
淬火時棱角處產(chǎn)生的應(yīng)力是平滑表面平均應(yīng)力的10倍 |
1.改進(jìn)設(shè)計，盡量使形狀對稱，減少形狀突變，增加工藝孔與加強(qiáng)筋,或采用組合裝配 2.淬火鋼應(yīng)及時回火，消除部分淬火內(nèi)應(yīng)力，防止淬火應(yīng)力擴(kuò)展 3.較長時間回火，提高模具抗斷裂韌性值 4.充分回火，得到穩(wěn)定組織性能；多次回火使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變充分和消除新的應(yīng)力 |
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剝離裂紋 |
模具服役時在應(yīng)力作用下，淬火硬化層一塊塊從鋼基體中剝離 |
模具表層組織和心部組織比容不同，淬火時表層形成軸向、切向淬火應(yīng)力，徑向產(chǎn)生拉應(yīng)力，并向內(nèi)部突變，在應(yīng)力急劇變化范圍較窄處產(chǎn)生剝離裂紋 |
1.應(yīng)使模具鋼化學(xué)滲層濃度與硬度由表至內(nèi)平緩降低，增強(qiáng)滲層與基體結(jié)合力，滲后進(jìn)行擴(kuò)散處理能使化學(xué)滲層與基體過渡均勻 2.模具鋼化學(xué)處理之前進(jìn)行擴(kuò)散退火、球化退火、調(diào)質(zhì)處理，充分細(xì)化原始組織，能有效防止和避免剝離裂紋產(chǎn)生，確保產(chǎn)品質(zhì)量 |
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網(wǎng)狀裂紋 |
裂紋深度較淺，一般深約0.01-1.5mm，呈輻射狀，別名龜裂 |
原材料有較深脫碳層,原材料是粗晶粒鋼，原始組織粗大，存在大塊狀鐵素體，常規(guī)淬火無法消除。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(chǎn)生大的拉應(yīng)力 |
1.嚴(yán)格原材料化學(xué)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(xì)晶粒鋼、真空電爐鋼，投產(chǎn)前復(fù)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(jìn)合理熱處理工藝，選用微機(jī)控溫儀表，控制精度達(dá)到±1.5℃，定時現(xiàn)場校驗儀表 |
