一胜百模具钢材淬火裂纹有哪些因素

一胜百模具钢钢材在淬火过程中或多或少都会出现裂纹情况，影响模具钢出现裂纹的因素较多，知道这些因素后如何去预防才是重点，下面一胜百小编为大家介绍一下一胜百模具钢在淬火过程中出现裂纹的主要因素以及预防方法：

1、一胜百模具钢淬火裂纹的影响因素

影响模具钢材淬火裂纹形成的因素众多，主要包括冶金因素、结构因素、工艺因素等。掌握各种因素作用，各因素对淬火裂纹影响的规律，对防止淬火裂纹的发生，提高成品率有重要的意义。

2、钢材的冶金质量对淬火裂纹有何影响

钢件可用锻件、铸件、冷拉钢材、热轧钢材等加工而成，各种毛坯或材料生产过程中均可能产生冶金缺陷，或者将原料的冶金缺陷遗留给下道工序，最后这些缺陷在淬火时可扩展成淬火裂纹，或导致裂纹的发生。如铸钢件在热加工工艺过程中因加工工艺不当，在内部或表面可能形成气孔、疏松、砂眼、偏析、裂痕等缺陷;在锻件毛坯中，有可能形成缩孔、偏析、白点、夹杂物、裂纹等。这些缺陷对钢的淬火裂纹有很大的影响。一般说来，原始缺陷越严重，其淬火裂纹的倾向性越大。

3、模具钢材的含碳量和合金元素对钢模具的淬裂影响 钢的含碳量和合金元素对钢的淬裂倾向有重要影响。一般说来，随着马氏体中含碳量的增加，增大了马氏体的脆性，降低了钢的脆断强度，增大了淬火裂纹倾向。在含碳量增加时，热应力影响减弱，组织应力影响增强。水中淬火时，工件的表面压应力变小，而中间的拉应力极大值向表面靠近。油中淬火时，表面拉应力变大。所有这些都增加了淬火开裂倾向。而合金元素对淬裂的影响是复杂的，合金元素增多时，钢的导热性降低，增大了相变的不同时性;同时合金含量增大，又强化了奥氏体，难以通过塑性变形来松弛应力，因而增大热处理内应力，有增加淬裂的倾向。然而合金元素含量增加，提高了钢的淬透性，可用较缓和的淬火介质淬火，可以减少淬裂倾向。此外有些合金元素如钒、铌、钛等有细化奥氏体晶粒的作用，减少钢的过热倾向，因而减少了淬裂倾向。

一胜百模具钢淬火裂纹因素及预防措施：

横向裂纹

预防措施：

一、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均匀分布于钢基体，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。 二、选择理想的冷却速度和冷却介质，在钢的Ms店以上快冷，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。调整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。

纵向裂纹

预防措施：

一、对原材料入库进行严格检查，对有害杂质含量超标钢材不投产；

二、尽量选用真空冶炼、炉外精炼或电渣重熔模具钢材；

三、改进热处理工艺，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；

四、变无心淬火为有心淬火，即不完全淬透，获得强韧性的下贝氏体组织等措施，大幅度降低拉应力，能有效避免模具纵向开裂和淬火畸变。

冷处理裂纹

预防措施：

一、淬火后冷却处理之前将模具置于沸水中煮30-60min，可消除15%-25%淬火内应力，并使残余奥氏体稳定化，再进行―60℃常规冷处理，或进行―120℃深冷处理，温度愈低，残余奥氏体转变成马氏体量愈多，但不可能全部转变完。实验表明：约有2%-5%残余奥氏体保留下来，按需要保留少量残余奥氏体可松弛应力，起缓冲作用，因残余奥氏体又软又韧，能部分吸收马氏体急剧膨胀能量，缓和相变应力。

二、冷处理完毕后却出模具投入热水中升温，可消除40%-60%冷处理应力，升温至室温后应及时回火，冷处理应力进一步消除，避免冷处理裂纹形成，获得稳定组织性能，确保模具产品存放和使用不发生畸变。

线切割裂纹

预防措施：

一、严格进行原材料入库前检查，确保原材料组织成分合格，对不合格原材料必须进行改锻，击碎碳化物，使化学成分、金相组织等达到技术条件后方可投产，模块热处理前加工成品需留足一定磨量后淬火、回火、线切割；

二、入炉仟校验仪表，选用微机控温，控温精度±1.5℃的真空炉、保护气氛炉加热，严防过热和氧化脱碳；

三、采用分级淬火，等温淬火和淬火后及时回火，多次回火，充分消除内应力，为线切割创造条件；

四、制订科学合理线切割工艺。

疲劳断裂

预防措施：

一、严格选材，确保材质，控制Pb、Sn、As等低熔点杂质与S、P非金属杂质含量不超标；

二、投产前进行材质检查，不合格原材料不投产；

三、选用杂质少、化学成分均匀、晶粒细，碳化物小，等向性能好、疲劳强度高等特点的电渣重炉精炼刚，对模具型面表面喷丸强化和表面化学渗层改性强化处理，是金属表层为预压应力，抵消模具工作时产生的拉应力，提高模具型面疲劳强度；

四、提高模具型面加工精度和降低表面粗糙度；

五、改善化学渗层和硬化层组织性能，采用微机控制化学渗层厚度、浓度和硬化层厚度。

应力腐蚀裂纹

预防措施：

一、模具钢材淬火后应及时回火，充分回火，多次回火，以消除内应力。

二、模具钢材淬火后一般不宜在350-400℃回火，因T组织常在温度出现，发生有T组织常在此温度出现，发生有T组织的模具应重新处理，模具应进行防锈处理，提高抗蚀性能。 三、热作模具工作前进行低温预热，冷作模具工作一个阶段后进行一次低温回火消除应力，不仅能防止和避免应力腐蚀裂纹发生，还可以大幅度提高模具使用寿命，一举两得，有显著技术经济效益。