模具钢淬火裂纹预防措施有哪些? (2)

来源:51模材网 

  【剥离裂纹】

  产生原因:模具服役时在应力作用下,淬火硬化层一块块从钢基体中剥离。

  因模具表层组织和心部组织比容不同,淬火时表层形成轴向、切向淬火应力,径向产生拉应力,并向内部突变,在应力急剧变化范围较窄处产生剥离裂纹,常发生于经表层化学热处理模具冷却过程中,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,产生大的相变应力,导致化学处理渗层从基体组织中剥离。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。

  化学渗层淬火后不宜快速回火,尤其是300℃以下低温回火快速加热,会促使表层形成拉应力,而钢基体心部及过渡层形成压缩应力,当拉应力大于压缩应力时,导致化学渗层被拉裂剥离。

  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,增强渗层与基体结合力,渗后进行扩散处理能使化学渗层与基体过渡均匀;

  (2)模具钢化学处理之前进行扩散退火、球化退火、调质处理,充分细化原始组织,能有效防止和避免剥离裂纹产生,确保产品质量。

  【网状裂纹】

  裂纹深度较浅,一般深约0.01-1.5mm,呈辐射状,别名龟裂。

  产生原因:

  (1)原材料有较深脱碳层,冷切削加工未去除,或成品模具在氧化气氛炉中加热造成氧化脱碳;

  (2)模具脱碳表层金属组织与钢基体马氏体含碳量不同,比容不同,钢脱碳表层淬火时产生大的拉应力,因此,表层金属往往沿晶界被拉裂成网状;

  (3)原材料是粗晶粒钢,原始组织粗大,存在大块状铁素体,常规淬火无法消除,保留在淬火组织中,或控温不准,仪表失灵,发生组织过热,甚至过烧,晶粒粗化,失去晶界结合力,模具淬火冷却时钢的碳化物沿奥氏体晶界析出,晶界强度大大降低,韧性差,脆性大,在拉应力作用下沿晶界呈网状裂开。

  预防措施:

  (1)严格原材料化学成分.金相组织和探伤检查,不合格原材料和粗晶粒钢不宜作模具材料;

  (2)选用细晶粒钢、真空电炉钢,投产前复查原材料脱碳层深度,冷切削加工余量必须大于脱碳层深度;

  (3)制订先进合理热处理工艺,选用微机控温仪表,控制精度达到±1.5℃,定时现场校验仪表;

  (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,有效防止和避免网状裂纹形成。


  >>>拓展阅读:模具钢材渗硼后可以进行淬火处理吗?

  模具钢材渗硼后可进行淬火处理。

  虽然渗硼后模具表面形成硬度很高的硼化物层,提高了模具表面的强度、硬度与耐磨性,但如果心部力学性能较低,就不能有效地支承渗硼层,就不能使渗硼层发挥应有的力学性能,那么,提高模具使用寿命的效果是不佳的。

  淬火并不改变渗硼层相组织,只改变心部组织。后续淬火不仅可以改善心部组织,提升渗硼层力学性能,而且,对渗硼层提供强有力的强度与硬度支撑,保证渗硼层力学性能的充分发挥,不致使渗硼层与心部之间产生悬殊过大的硬度差,而导致渗硼层剥落,从而进一步有效地改善渗硼层的力学性能,这将更有利于提高模具的使用寿命。

  上51模材网,获取模具钢最新价格、规格及产地等资讯。了解更多模具钢材知识,请关注51模材学院

41.9K

最新文章