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                  模具钢淬火裂纹分析与对策当前位置:网站首页 > 公司新闻

                  模具钢淬火五种种裂纹分析与措施:

                    1、纵向裂纹

                    裂纹呈轴向aaaaa,形状细而长aaaa。当模具完全淬透即无心淬火时aaa,心部转变为比容最大的淬火马氏体,产生切向拉应力aaaa,模具钢的含碳量愈高aaaa,产生的切向拉应力愈大aaa,当拉应力大于该钢强度极限时导致纵向裂纹形成aaaaa。以下因素又加剧了纵向裂纹的产生:
                  (1)钢中含有较多S、P、***、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质aaaa,钢锭轧制时沿轧制方向呈纵向严重偏析分布aaaa,易产生应力集中形成纵向淬火裂纹aaaa,或原材料轧制后快冷形成的纵向裂纹未加工掉保留在产品中导致最终淬火裂纹扩大形成纵向裂纹aaaa;
                  (2)模具尺寸在钢的淬裂敏感尺寸范围内(碳工具钢淬裂危险尺寸为8-15mmaaa,中低合金钢危险尺寸为25-40mm)或选择的淬火冷却介质大大超过该钢的临界淬火冷却速度时均易形成纵向裂纹aaa。

                    预防措施:
                  (1)严格原材料入库检查aaaaa,对有害杂质含量超标钢材不投产aaa;
                  (2)尽量选用真空冶炼aaaa,炉外精炼或电渣重熔模具钢材aaa;
                  (3)改进热处理工艺aaa,采用真空加热、保护气氛加热和充分脱氧盐浴炉加热及分级淬火、等温淬火aaaa;
                  (4)变无心淬火为有心淬火即不完全淬透aaaa,获得强韧性高的下贝氏体组织等措施aaa,大幅度降低拉应力aaaa,能有效避免模具纵向开裂和淬火畸变aaaa。

                    2、横向裂纹

                    裂纹特征是垂直于轴向aaaaa。未淬透模具aaa,在淬硬区与未淬硬区过渡部分存在大的拉应力峰值aaa,大型模具快速冷却时易形成大的拉应力峰值aaaaa,因形成的轴向应力大于切向应力aaa,导致产生横向裂纹aaa。锻造模块中S、P.***aaaa,Biaaaaa,Pbaaaa,Snaaa,As等低熔点有害杂质的横向偏析或模块存在横向显微裂纹aaaa,淬火后经扩展形成横向裂纹aaaaa。

                    预防措施:
                  (1)模块应合理锻造aaaaa,原材料长度与直径之比即锻造比最好选在2—3之间aaaa,锻造采用双十字形变向锻造aaaaa,经五镦五拔多火锻造aaaa,使钢中碳化物和杂质呈细、小aaaa,匀分布于钢基体aaaaa,锻造纤维组织围绕型腔无定向分布aaaa,大幅度提高模块横向力学性能aaaa,减少和消除应力源aaaa;
                  (2)选择理想的冷却速度和冷却介质:在钢的Ms点以上快冷aaa,大于该钢临界淬火冷却速度aaaaa,钢中过冷奥氏体产生的应力为热应力aaaa,表层为压应力aaaa,内层为张应力aaa,相互抵消aaa,有效防止热应力裂纹形成aaa,在钢的Ms—Mf之间缓冷aaaa,大幅度降低形成淬火马氏体时的组织应力aaa。当钢中热应力与相应应力总和为正(张应力)时aaaaa,则易淬裂aaaa,为负时aaaa,则不易淬裂aaa。充分利用热应力aaa,降低相变应力aaaaa,控制应力总和为负aaaa,能有效避免横向淬火裂纹发生aaaaa。CL-1有机淬火介质是较理想淬火剂aaaa,同时可减少和避免淬火模具畸变aaaaa,还可控制硬化层合理分布aaa。调正CL-1淬火剂不同浓度配比aaaaa,可得到不同冷却速度aaa,获得所需硬化层分布aaaa,满足不同模具钢需求aaaa。

                    3、弧状裂纹

                    常发生在模具棱角角、缺口、孔穴、凹模接线飞边等形状突变处aaa。这是因为aaa,淬火时棱角处产生的应力是平滑表面平均应力的10倍aaa。另外aaaaa,(1)钢中含碳(C)量和合金元素含量愈高aaaaa,钢Ms点愈低aaaa,Ms点降低2℃aaa,则淬裂倾向增加1.2倍aaa,Ms点降低8℃aaaaa,淬裂倾向则增加8倍aaa;(2)钢中不同组织转变和相同组织转变不同时性aaaaa,由于不同组织比容差aaaa,造成巨大组织应力aaaa,导致组织交界处形成弧状裂纹aaaa;(3)淬火后未及时回火aaaaa,或回火不充分aaaa,钢中残余奥氏体未充分转变aaaaa,保留在使用状态中aaaa,促进应力重新分布aaaa,或模具服役时残余奥氏体发生马氏体相变产生新的内应力aaaaa,当综合应力大于该钢强度极限时便形成弧状裂纹aaa;(4)具有第二类回火脆性钢aaa,淬火后高温回火缓冷aaaa,导致钢中Paaaaa,s等有害杂质化合物沿晶界析出aaaaa,大大降低晶界结合力和强韧性aaaa,增加脆性aaaa,服役时在外力作用下形成弧状裂纹aaaaa。

                    预防措施:
                  (1)改进设计aaaaa,尽量使形状对称aaaa,减少形状突变aaa,增加工艺孔与加强筋aaa,或采用组合装配aaaa;
                  (2)圆角代直角及尖角锐边aaaaa,贯穿孔代盲孔aaa,提高加工精度和表面光洁度aaaaa,减少应力集中源aaaaa,对于无法避免直角、尖角锐边、盲孔等处一般硬度要求不高aaaa,可用铁丝、石棉绳、耐火泥等进行包扎或填塞aaa,人为造成冷却屏障aaaaa,使之缓慢冷却淬火aaaaa,避免应力集中aaa,防止淬火时弧状裂纹形成aaa;
                  (3)淬火钢应及时回火aaaaa,消除部分淬火内应力aaaaa,防止淬火应力扩展aaaaa;
                  (4)较长时间回火aaaaa,提高模具抗断裂韧性值aaaa;
                  (5)充分回火aaa,得到稳定组织性能aaa;多次回火使残余奥氏体转变充分和消除新的应力aaa;
                  (6)合理回火aaaa,提高钢件疲劳抗力和综合机械力学性能aaaaa;对于有第二类回火脆性模具钢高温回火后应快冷(水冷或油冷)aaaa,可消除二类回火脆性aaa,防止和避免淬火时弧状裂纹形成aaa。

                    4、剥离裂纹

                    模具服役时在应力作用下aaaa,淬火硬化层一块块从钢基体中剥离aaa。因模具表层组织和心部组织比容不同aaaa,淬火时表层形成轴向、切向淬火应力aaa,径向产生拉应力aaa,并向内部突变aaaaa,在应力急剧变化范围较窄处产生剥离裂纹aaaa,常发生于经表层化学热处理模具冷却过程中aaa,因表层化学改性与钢基体相变不同时性引起内外层淬火马氏体膨胀不同时进行aaa,产生大的相变应力aaaa,导致化学处理渗层从基体组织中剥离aaaa。如火焰表面淬硬层、高频表面淬硬层、渗碳层、碳氮共渗层、渗氮层、渗硼层、渗金属层等aaaa。化学渗层淬火后不宜快速回火aaa,尤其是300~C以下低温回火快速加热aaaaa,会促使表层形成拉应力aaaa,而钢基体心部及过渡层形成压缩应力aaaaa,当拉应力大于压缩应力时aaaaa,导致化学渗层被拉裂剥离aaa。

                    预防措施:
                  (1)应使模具钢化学渗层浓度与硬度由表至内平缓降低aaaa,增强渗层与基体结合力aaaa,渗后进行扩散处理能使化学渗层与基体过渡均匀aaaa;
                  (2)模具钢化学处理之前进行扩散退火、球化退火、调质处理aaaaa,充分细化原始组织aaa,能有效防止和避免剥离裂纹产生aaaa,确保产品质量aaaa。

                    5、网状裂纹

                    裂纹深度较浅aaaa,一般深约0.01-1.5mmaaaaa,呈辐射状aaa,别名龟裂aaaaa。原因主要有:(1)原材料有较深脱碳层aaaa,冷切削加工未去除aaaa,或成品模具在氧化气氛炉中加热造成氧化脱碳aaa;(2)模具脱碳表层金属组织与钢基体马氏体含碳量不同aaaa,比容不同aaa,钢脱碳表层淬火时产生大的拉应力aaaa,因此aaa,表层金属往往沿晶界被拉裂成网状aaa;(3)原材料是粗晶粒钢aaaaa,原始组织粗大aaaaa,存在大块状铁素体aaa,常规淬火无法消除aaaa,保留在淬火组织中aaaaa,或控温不准aaaa,仪表失灵aaaaa,发生组织过热aaa,甚至过烧aaa,晶粒粗化aaa,失去晶界结合力aaa,模具淬火冷却时钢的碳化物沿奥氏体晶界析出aaaa,晶界强度大大降低aaaaa,韧性差aaaa,脆性大aaaaa,在拉应力作用下沿晶界呈网状裂开aaaa。

                    预防措施:
                  (1)严格原材料化学成分.金相组织和探伤检查aaaaa,不合格原材料和粗晶粒钢不宜作模具材料aaa;
                  (2)选用细晶粒钢、真空电炉钢aaaa,投产前复查原材料脱碳层深度aaaa,冷切削加工余量必须大于脱碳层深度aaaaa;
                  (3)制订先进合理热处理工艺aaaaa,选用微机控温仪表aaaaa,控制精度达到±1.5℃aaaa,定时现场校验仪表aaa;
                  (4)模具产品最终处理选用真空电炉、保护气氛炉和经充分脱氧盐浴炉加热模具产品等措施aaaa,有效防止和避免网状裂纹形成aaaa。   (CR12价格 D2模具钢价格 DC-53哪里最好 SKD11电渣板 9CrWMn

                   

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