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模具钢热处理会出现哪些情况?
发布人:昆山东凌达特殊钢有限公司   发布时间:2019-12-02 16:29:11    

  模具钢热处理后产生裂纹是热处理过程中的最大缺陷,常见的模具钢热处理裂纹有纵向裂纹、横向裂纹、弧状裂纹、剥离裂纹和网状裂纹。模具钢产生了淬火裂纹将使加工好的模具报废,不仅直接影响到我们的生产效率,也会加重我们的经济成本。那么,怎样才能够预防模具钢淬火产生裂纹了?模具钢淬火裂纹预防措施有哪些呢?

模具钢热处理会出现哪些情况?

  一、横向裂纹

  产生原因:裂纹特征是垂直于轴向。未淬透模具,在淬硬区与未淬硬区过渡部分存在大的拉应力峰值,大型模具快速冷却时易形成大的拉应力峰值,因形成的轴向应力大于切向应力,导致产生横向裂纹。锻造模块中S、P,Bi,Pb,Sn,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,淬火后经扩展形成横向裂纹。

  预防措施:

  (1)模块应合理锻造,原材料长度与直径之比即锻造比最好选在2—3之间,锻造采用双十字形变向锻造,经五镦五拔多火锻造,使钢中碳化物和杂质呈细、小,匀分布于钢基体,锻造纤维组织围绕型腔无定向分布,大幅度提高模块横向力学性能,减少和消除应力源;

  (2)选择理想的冷却速度和冷却介质:在钢的Ms点以上快冷,大于该钢临界淬火冷却速度,钢中过冷奥氏体产生的应力为热应力,表层为压应力,内层为张应力,相互抵消,有效防止热应力裂纹形成,在钢的Ms—Mf之间缓冷,大幅度降低形成淬火马氏体时的组织应力。当钢中热应力与相应应力总和为正(张应力)时,则易淬裂,为负时,则不易淬裂。充分利用热应力,降低相变应力,控制应力总和为负,能有效避免横向淬火裂纹发生。CL-1有机淬火介质是较理想淬火剂,同时可减少和避免淬火模具畸变,还可控制硬化层合理分布。调正CL-1淬火剂不同浓度配比,可得到不同冷却速度,获得所需硬化层分布,满足不同模具钢需求。

  二、弧状裂纹

  产生原因: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。这是因为,淬火时棱角处产生的应力是平滑表面平均应力的10倍。

  另外,

  (1)钢中含碳(C)量和合金元素含量愈高,钢Ms点愈低,Ms点降低2℃,则淬裂倾向增加1.2倍,Ms点降低8℃,淬裂倾向则增加8倍;

  (2)钢中不同组织转变和相同组织转变不同时性,由于不同组织比容差,造成巨大组织应力,导致组织交界处形成弧状裂纹;

  (3)淬火后未及时回火,或回火不充分,钢中残余奥氏体未充分转变,保留在使用状态中,促进应力重新分布,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,当综合应力大于该钢强度极限时便形成弧状裂纹;

  (4)具有第二类回火脆性钢,淬火后高温回火缓冷,导致钢中P,s等有害杂质化合物沿晶界析出,大大降低晶界结合力和强韧性,增加脆性,服役时在外力作用下形成弧状裂纹。

  预防措施:

  (1)改进设计,尽量使形状对称,减少形状突变,增加工艺孔与加强筋,或采用组合装配;

  (2)圆角代直角及尖角锐边,贯穿孔代盲孔,提高加工精度和表面光洁度,减少应力集中源,对于无法避免直角、尖角锐边、盲孔等处一般硬度要求不高,可用铁丝、石棉绳、耐火泥等进行包扎或填塞,人为造成冷却屏障,使之缓慢冷却淬火,避免应力集中,防止淬火时弧状裂纹形成;

  (3)淬火钢应及时回火,消除部分淬火内应力,防止淬火应力扩展;

  (4)较长时间回火,提高模具抗断裂韧性值;

  (5)充分回火,得到稳定组织性能;多次回火使残余奥氏体转变充分和消除新的应力;

  (6)合理回火,提高钢件疲劳抗力和综合机械力学性能;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),可消除二类回火脆性,防止和避免淬火时弧状裂纹形成。

  模具钢热处理后的硬度也是有科学标准的哦,切勿自行实验。如果技术问题欢迎咨询东北特钢经销商-东凌达特殊钢有限公司




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