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　　　　模具钢淬火裂纹的五种预防措施是哪些？

　　

　　　　随着社会经济的发展，模具钢在我们生活中的利用率越来越高。模具钢是一种用于制造冷冲模、热锻模和压铸模等模具的钢sus630固溶处理是什么意思。模具热处理过程中，特别是淬火过程中，会出现体积变化、形状翘曲、变形等。为了保证模具质量，要求模具钢热处理变形小，特别是形状复杂的精密模具，淬火后难以修复。接下来模具钢厂家给大家分享一下模具钢淬火裂纹的五项预防措施。

　　

　　　　1、冷处理裂纹

　　

　　　　大多数模具钢是中碳和高碳合金钢。淬火后，部分过冷奥氏体未转变为马氏体，在服役状态下仍保留为残余奥氏体，影响服役性能。如果冷却到零度以下，可以促进残余奥氏体的马氏体转变。所以冷处理的本质是淬火。室温淬火应力和零度淬火应力叠加，当叠加响应力超过材料的强度极限时，形成冷处理裂纹。

　　

　　　　预防措施:

　　

　　　　(1)淬火后，冷处理前，将模具放入沸水中30-60分钟，可消除15%-25%的淬火内应力，稳定残余奥氏体，然后进行-60℃常规冷处理或-120℃深冷处理。温度越低，残余奥氏体转化为马氏体的越多，但不能完全转化。实验表明，约2%-5%的残余奥氏体转变为马氏体。

　　

　　　　(2)冷处理后，取出模具放入热水中加热，可消除40%-60%的冷处理应力。加热至室温后，应及时回火，以进一步消除冷处理应力，避免冷处理裂纹的形成，获得稳定的显微组织和性能，保证模具产品在储存和使用过程中不变形。

　　

　　　　2.磨削裂纹

　　

　　　　经常发生在模具产品淬火回火后的磨削和冷加工过程中，形成的微裂纹大多垂直于磨削方向，深度约为0.05-1.0 mm。

　　

　　　　(1)原料预处理不当，未能完全消除原料的块状、网状、带状碳化物，造成脱碳严重；

　　

　　　　(2)终淬温度过高，导致过热，晶粒粗大，残余奥氏体较多；

　　

　　　　(3)磨削过程中，发生应力诱导相变，使残余奥氏体转变为马氏体，产生较大的结构应力。此外，由于回火不足，会留下更多的残余拉应力，与磨削结构应力重叠，或者由于磨削速度大、进给速度大、冷却不当，金属表面的磨削热急剧上升到淬火温度，随后磨削液冷却，导致磨削表面二次淬火。各种应力的组合导致表面金属的磨削裂纹。

　　

　　　　预防措施:

　　

　　　　(1)对原料进行多次双交叉变形方向的改造锻造，经过四次镦粗和四次拉拔后，锻造后的纤维组织在型腔或轴周围呈波浪形对sus630成分称分布，然后利用更后一次火的高温余热进行淬火，再进行高温回火，可以充分消除块状、网状、带状和链状碳化物，将碳化物细化到2-3个等级；

　　

　　　　(2)制定先进的热处理工艺，控制更终淬火残余奥氏体含量不超标；

　　

　　　　(3)淬火后及时回火，消除淬火应力；

　　

　　　　(4)降低磨削速度、磨削量和磨削冷却速度，可以有效防止和避免磨削裂纹的形成。

　　

　　　　3.线切割裂纹

　　

　　　　淬火回火模块在线切割过程中出现裂纹，改变了金属表层、中间层和芯部的应力场分布状态，淬火残余内应力失去平衡变形，某一区域出现较大拉应力，当拉应力干到模具材料强度极限时引起爆裂，裂纹为弧尾刚性变质层裂纹。实验表明，线切割过程是局部高温放电和快速冷却的过程，使金属表面形成树枝状铸态组织的凝固层，产生600-900 MPa的拉应力和厚度约0.03 mm的高应力二次淬火白层。

　　

　　　　裂缝的原因:

　　

　　　　(1)原料中存在严重的碳化物偏析；

　　

　　　　(2)仪器失效，淬火温度过高，晶粒粗大，降低了材料的强度和韧性，增加了脆性；

　　

　　　　(3)淬火后的工件回火不及时，回火不充分，线切割过程中形成过大的残余内应力和新的内应力，导致线切割产生裂纹。

　　

　　　　预防措施:

　　

　　　　(1)原材料入库前严格检查，确保原材料的组织成分合格，不合格的原材料必须改造锻造，碳化物必须破碎，使化学成分和金相组织达到技术条件才能投产。模块热处理前，成品需要经过一定量的打磨后进行淬火、回火、线切割；

　　

　　　　(2)入炉前对仪表进行校准，选择微机进行温度控制，温度控制精度为1.5℃，并在真空炉和保护气氛炉中加热，防止过热和氧化脱碳；

　　

　　　　(3)分级淬火，淬火后及时等温sus630材质化学成分表淬火回火，多次回火，充分消除内应力，为线切割创造条件；

　　

　　　　(4)制定科学合理的线切割工艺。

　　

　　　　4.疲劳断裂

　　

　　　　模具在使用过程中，在交变应力的反复作用下形成的微疲劳裂纹扩展缓慢，导致突然疲劳断裂。

　　

　　　　(1)原材料存在发纹、自点蚀、气孔、疏松、非金属夹杂物、严重碳化物偏析、带状组织、块状游离铁素体冶金组织等缺陷，破坏基体组织的连续性，形成不均匀的应力集中。铸锭中的112没有被消除，这导致在轧制过程中形成白点。钢中有铋、铅、锡、砷、硫、磷等有害杂质。钢中的p容易引起冷脆，S容易引起热脆。当S、P有害杂质超标时，容易形成疲劳源。

　　

　　　　(2)化学渗层过厚，浓度过高，渗层过多，硬化层过浅，过渡区硬度低，会导致材料疲劳强度急剧下降。

　　

　　　　(3)当模具表面加工粗糙、精度低、光洁度差，以及出现刀线、刻字、划痕、凸点、凹坑时，容易造成应力集中，导致疲劳断裂。

　　

　　　　预防措施:

　　

　　　　(1)严格选材，保证材质，控制铅、砷、锡等低熔点杂质和S、P等非金属杂质含量不超标；

　　

　　　　(2)投产前应进行材料检验，不合格的原材料不得投产；

　　

　　　　(3)电渣重熔精炼钢具有纯度高、杂质少、化学成分均匀、晶粒细小、碳化物少、各向同性好、疲劳强度高等特点。选择对模具表面进行喷丸强化和表面化学渗层改性强化处理，对金属表层施加预应力，以抵消模具使用时产生的拉应力，提高模具表面的疲劳强度；

　　

　　　　(4)提高模具表面的加工精度和光洁度；

　　

　　　　(5)改善化学渗层和硬化层的组织和性能；化学渗层的厚度、浓度和硬化层厚度由微机控制。

　　

　　　　5.应力腐蚀裂纹

　　

　　　　这种裂纹经常在使用sus630有磁吗过程中出现。由于化学反应或电化学反应过程，金属模具因结构从表面到内部的损伤和腐蚀而开裂，称为应力腐蚀裂纹。由于热处理后显微组织的不同，模具钢的耐蚀性也不同。更耐腐蚀的组织是奥氏体(a)，更易腐蚀的组织是屈氏体(t)，其次是铁素体(f)-马氏体(m)-珠光体(p)-索氏体(s)。因此，模具钢的热处理不利于获得T型结构。淬火钢虽然已经回火，但由于回火不充分，淬火内应力仍或多或少存在，模具在使用过程中会在外力作用下产生新的应力。当金属模具中有应力时，就会产生应力腐蚀裂纹。

　　

　　　　预防措施:

　　

　　　　(1)模具钢淬火后应及时回火，充分回火，多次回火，消除淬火内应力；

　　

　　　　(2)淬火后，模具钢不应在350-400℃回火，由于该温度下经常出现T型结构，所以T型结构的模具应重新处理，模具应防锈以提高耐腐蚀性；

　　

　　　　(3)热模服役前低温预热，冷模服役一段时间后低温回火消除应力，不仅可以防止和避免应力腐蚀裂纹的发生，而且大大延长了模具的使用寿命，一举两得，技术经济效益显著。

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