模具鋼熱(rè)處理(lǐ)中，淬火(huǒ)是(shì)常見(↑←jiàn)工(gōng)序。然而，因種種原因，有(y₹$Ω♠ǒu)時(shí)難免會(huì)産生(shēng)淬火(huǒ)裂紋，緻使前功盡棄。分(fēn)↑♠¥®析裂紋産生(shēng)原因，進而采取相(xiàng)應預防措施，具有(yǒu)顯>↑著的(de)技(jì)術(shù)經濟效益。常見(jiàn)淬火(huǒ)裂紋♦¶α有(yǒu)以下(xià)10類型。　　1、縱向裂紋　　裂紋呈軸向，形狀細Ω★而長(cháng)。當模具完全淬透即無心淬火(huǒ)×​≠時(shí)，心部轉變為(wèi)比容***大(dà)的(de)淬火(huǒ)馬氏"∞體(tǐ),産生(shēng)切向拉應力，模具鋼的(de)含碳量愈高(gāo)，産生(s∑¥hēng)的(de)切向拉應力愈大(dà)，當拉應力大(dà)于該鋼強‌✔φ度極限時(shí)導緻縱向裂紋形成。以下(xià)因素又(yòu)加劇(jù)₩‌€了(le)縱向裂紋的(de)産生(shēng)： (1)鋼中含有(yǒu)較多(duō)S、∏¥P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低(dī)熔點有(yǒu)害✘≥δ雜(zá)質，鋼錠軋制(zhì)時(shí)沿軋制(zhì)方向呈縱向嚴重偏λ÷≤析分(fēn)布，易産生(shēng)應力集中形成縱向淬火(huǒ)裂紋，或原材€€料軋制(zhì)後快(kuài)冷(lěng)形成的(∑♦de)縱向裂紋未加工(gōng)掉保留在産品中導緻**™÷*終淬火(huǒ)裂紋擴大(dà)形成縱向裂紋； (2)模具尺寸在鋼的(de)淬裂敏感尺寸範↑≥‌≤圍內(nèi)(碳工(gōng)具鋼淬裂危險尺寸為(wèi)8-15mm，中低(dī)合∏"金(jīn)鋼危險尺寸為(wèi)25-40mm)或選擇的(de)淬火(huǒ)冷(lěng)λ∏卻介質大(dà)大(dà)超過該鋼的(de)臨界淬火(huǒ)冷(lěng)卻速度‍<時(shí)均易形成縱向裂紋。　　預防措施： (1)嚴格原材料入庫檢查，對(duì)有(yǒu)害'ε‍雜(zá)質含量超标鋼材不(bù)投産； (2)盡量選用(yòng)真空(kōng) ¥冶煉，爐外(wài)精煉或電(diàn)渣重熔模具鋼材； (3✔™₩ )改進熱(rè)處理(lǐ)工(gōng)藝，采用(yòng)真空(kōng)加熱(rè>★ )、保護氣氛加熱(rè)和(hé)充分(fēn)脫氧鹽浴爐加熱&$♠≥(rè)及分(fēn)級淬火(huǒ)、等溫淬火(huǒ)； ≥÷(4)變無心淬火(huǒ)為(wèi)有(yǒu)心淬火(huǒ)即不(α" bù)完全淬透，獲得(de)強韌性高(gāo)的(de)下(xià)貝氏體(©∑☆tǐ)組織等措施，大(dà)幅度降低(dī)拉應力，能(néng)¶∑有(yǒu)效避免模具縱向開(kāi)裂和(hé)淬火(huǒ)畸變。☆≤'<　　2橫向裂紋　　裂紋特征是(shì)垂直于軸向。未淬透模具，在淬硬區(qū)與未淬硬區(qū)過€"ε渡部分(fēn)存在大(dà)的(de)拉應力峰值，大εσδ(dà)型模具快(kuài)速冷(lěng)卻時(shí)易形成大(dàα✘)的(de)拉應力峰值，因形成的(de)軸向應力大(dà)于切向應力，導緻産生(shēng¶'¶)橫向裂紋。鍛造模塊中S、P．Sb，Bi，Pb，Sn，As等低(dī)熔點有(yǒu≤≠♥)害雜(zá)質的(de)橫向偏析或模塊存在橫向顯微(wēi)裂紋，淬火(huǒ)後經擴展形成橫α×向裂紋。　　預防措施： (1)模塊應合理(lǐ)鍛造，原材料長(cháng)度與直徑之比即鍛造←γ比***好(hǎo)選在2—3之間(jiān)，鍛造采用(yòng)雙十字形變向鍛造，經五镦五拔多≈σ<(duō)火(huǒ)鍛造，使鋼中碳化(huà)物(wù)和(hé)雜(zá)質呈§♣細、小(xiǎo)，勻分(fēn)布于鋼基體(tǐ)，鍛造纖維組織圍繞型腔無定向σ≠分(fēn)布，大(dà)幅度提高(gāo)模塊橫向力學‍ε♥性能(néng)，減少(shǎo)和(hé)消除應力源； (2)選擇理(lǐ)¥₩↑×想的(de)冷(lěng)卻速度和(hé)冷(lěng)™←₹卻介質：在鋼的(de)Ms點以上(shàng)快(kuài←§β )冷(lěng)，大(dà)于該鋼臨界淬火(huǒ)冷(lě♥₩≤ng)卻速度，鋼中過冷(lěng)奧氏體(tǐ)産生(shēng)的(de)應力為(wèβεi)熱(rè)應力，表層為(wèi)壓應力，內(nèi)層為(w≠σπ±èi)張應力，相(xiàng)互抵消，有(yǒu)效防止熱(rè)應力裂紋形成，在鋼↕δ₹∑的(de)Ms—Mf之間(jiān)緩冷(lěng)，大(dà)幅度降低(dī)形成淬火(h↕↔uǒ)馬氏體(tǐ)時(shí)的(de)組織應力。當鋼中熱(rè)應力與相εσδ↔(xiàng)應應力總和(hé)為(wèi)正(張應力)時(shí)，則易淬裂，為(✘•✘λwèi)負時(shí)，則不(bù)易淬裂。充分(fēn)利用(yòng)熱("€rè)應力，降低(dī)相(xiàng)變應力，控制(zhì)應力總和(hé)為(w ×✔‌èi)負，能(néng)有(yǒu)效避免橫向淬火(huǒ)裂紋發生(shēng)。CL-×★☆₹1有(yǒu)機(jī)淬火(huǒ)介質是(shì)較理(lǐ)想$€‍淬火(huǒ)劑，同時(shí)可(kě)減少(shǎo)和(hé)避免淬火(huǒ)® 模具畸變，還(hái)可(kě)控制(zhì)硬化(huà)層合理(lǐ)分(fēn)布。調正∏♦CL-1 淬火(huǒ)劑不(bù)同濃度配比，可(kě)得(de)到(dào)不(b→∞★£ù)同冷(lěng)卻速度，獲得(de)所需硬化(huà)層分(fēn)布，滿足不>✘&✔(bù)同模具鋼需求。　　3弧狀裂紋　　常發生(shēng)在 ✘φ₹模具棱角角、缺口、孔穴、 凹模接線飛(fēi)邊等形狀突變處。這(zhè)是(shì)因為(‌₽ ✔wèi)，淬火(huǒ)時(shí)棱角處産生(shēng)的(de)應力是(Ω<♠shì)平滑表面平均應力的(de)10倍。另外(wài)φ←÷§， (1)鋼中含碳(C)量和(hé)合金(jīn)元素含量愈高(gā₩∞o)，鋼Ms點愈低(dī)，Ms點降低(dī)2℃，則淬裂傾向增加1．2倍，M↕‌s點降低(dī)8℃，淬裂傾向則增加8倍； (2)鋼中不(bù)同組織轉變和(hé)相(÷>xiàng)同組織轉變不(bù)同時(shí)性，由于不(bù)同組織比容差，造成巨大(dà)組 ₩≤¶織應力，導緻組織交界處形成弧狀裂紋； (3)淬火(huǒ)後未及時(shí)回火(huǒ)，$↕δ♦或回火(huǒ)不(bù)充分(fēn)，鋼中殘餘奧氏體(tǐ)未充分↑δ♠(fēn)轉變，保留在使用(yòng)狀态中，促進應力重​ε新分(fēn)布，或模具服役時(shí)殘餘奧氏體(tǐ)發生(shēng)馬氏體α±σ‌(tǐ)相(xiàng)變産生(shēng)新的(de)內(nèi)應力，™≈∑當綜合應力大(dà)于該鋼強度極限時(shí)便形成弧狀☆ β裂紋； (4)具有(yǒu)第二類回火(huǒ)脆性鋼，淬火(huǒ)後高(gāo)↔ε溫回火(huǒ)緩冷(lěng)，導緻鋼中P，s等有(yǒu)害雜(zá)質化(huà)↔₽₽§合物(wù)沿晶界析出，大(dà)大(dà)降低(dī☆¥↓)晶界結合力和(hé)強韌性，增加脆性，服役時(shí)在‍‍外(wài)力作(zuò)用(yòng)下(xià)形成弧狀裂紋。　　預防措施： (1)改進設計♥↕✔(jì)，盡量使形狀對(duì)稱，減少(shǎo)形狀突變，增加工• (gōng)藝孔與加強筋， 或采用(yòng)組合裝配； (♠∏₩<2)圓角代直角及尖角銳邊，貫穿孔代盲孔，提高(gāo)加工(g≠≠♦φōng)精度和(hé)表面光(guāng)潔度，減少(shǎ<↔o)應力集中源，對(duì)于無法避免直角、尖角銳邊、盲孔等處一↕εφ±(yī)般硬度要(yào)求不(bù)高(gāo)，可(kě)用(yòng)鐵(tiě)絲、石↑$棉繩、耐火(huǒ)泥等進行(xíng)包紮或填塞，人(ré∏π₽βn)為(wèi)造成冷(lěng)卻屏障，使之緩慢(màn)冷(lěng)卻淬火( ≤ huǒ)，避免應力集中，防止淬火(huǒ)時(shí)弧狀裂紋形成；(3✘®)淬火(huǒ)鋼應及時(shí)回火(huǒ)，消除部分(fēn)淬火(huǒ)內(nèβ‌×i)應力，防止淬火(huǒ)應力擴展； (4)較長(cháng)時(shí)間(jiā♠&n)回火(huǒ)，提高(gāo)模具抗斷裂韌性值； (5)充分(fēn)回火(₹₽£huǒ)，得(de)到(dào)穩定組織性能(néng)；(6)多(duō)次回火(huε♠ǒ)使殘餘奧氏體(tǐ)轉變充分(fēn)和(hé)消除≤ ↕'新的(de)應力； (7)合理(lǐ)回火(huǒ)，提高(gāα"o)鋼件(jiàn)疲勞抗力和(hé)綜合機(jī)械力學性能(néng)；π↑π (8)對(duì)于有(yǒu)第二類回火(huǒ)脆性模具鋼高(gāo)溫回火ε¶(huǒ)後應快(kuài)冷(lěng)(水(shuǐ)冷(lěng)或油冷(lěng))，∑♥可(kě)消除二類回火(huǒ)脆性，防止和(hé)避免淬火(huǒ)時(shí)弧狀裂•★€紋形成。　　4剝離(lí)裂紋　　模具服役時(shí)在應力作÷≈(zuò)用(yòng)下(xià)，淬火(huǒ)硬化(huà)層一(®"←yī)塊塊從(cóng)鋼基體(tǐ)中剝離(lí)。因模具表層組織和(hé)↑& >心部組織比容不(bù)同，淬火(huǒ)時(shí)表層形≥σΩ成軸向、切向淬火(huǒ)應力，徑向産生(shēng)拉應力，并向內(nèi)€♦φ✘部突變，在應力急劇(jù)變化(huà)範圍較窄處産生(shēng)剝離(lí)裂紋，Ωβ↕常發生(shēng)于經表層化(huà)學熱(rè)處理(lǐ)模具冷(lě♠♥ng)卻過程中，因表層化(huà)學改性與鋼基體(tǐ)相(xiàng)變不(♦>‌bù)同時(shí)性引起內(nèi)外(wài)層淬火(huǒ)馬氏體(t>×π≥ǐ)膨脹不(bù)同時(shí)進行(xíng)，産生(shēng)大(dà)的(de)相(≤σ¥<xiàng)變應力，導緻化(huà)學處理(lǐ)滲層從(cóng)δ÷基體(tǐ)組織中剝離(lí)。如(rú)火(huǒ)焰表面淬硬層、高(gāo)頻(pí↔≥δn)表面淬硬層、滲碳層、碳氮共滲層、滲氮層、滲硼層、滲金(jīn)屬層等。化(✘✘huà)學滲層淬火(huǒ)後不(bù)宜快(kuài)速回火(huǒ)'‍÷，尤其是(shì)300~C以下(xià)低(dī)溫回火(huǒ)快(kuà≠≥€i)速加熱(rè)，會(huì)促使表層形成拉應力，而鋼基體(tǐ)心部及過渡層形成壓縮應力✘•$<，當拉應力大(dà)于壓縮應力時(shí)，導緻化(huà)學滲層被拉裂剝離(lí)。　　>₹預防措施： (1)應使模具鋼化(huà)學滲層濃度與硬度由表至內(nèi)平緩降低™•(dī)，增強滲層與基體(tǐ)結合力，滲後進行(xíng)擴散處理(lǐ)®€≤≥能(néng)使化(huà)學滲層與基體(tǐ)過渡均勻；(2)模具鋼化(huà)學處理(lǐ)¶∑¥之前進行(xíng)擴散退火(huǒ)、球化(huà)↔" ★退火(huǒ)、調質處理(lǐ)，充分(fēn)細化(huà)原始組織，能(β★δ✘néng)有(yǒu)效防止和(hé)避免剝離(lí)裂紋産生(s≈♣∑hēng)，确保産品質量。　　5網狀裂紋　　裂紋深度較淺，一 $¥(yī)般深約0.01-1.5mm，呈輻射狀，别名龜裂。原因主要(yào)有(yǒu)： (1↔×®♥)原材料有(yǒu)較深脫碳層，冷(lěng)切削加工(gōng)未去(qù)除，或成品模具在氧化€∞€(huà)氣氛爐中加熱(rè)造成氧化(huà)脫碳； (2)模具脫碳表層金(jīn)屬組 ™織與鋼基體(tǐ)馬氏體(tǐ)含碳量不(bù)同，比容不(bù)同，鋼脫碳表層淬火(huǒ)時(÷™€₩shí)産生(shēng)大(dà)的(de)拉應力，因此，表層★π♥&金(jīn)屬往往沿晶界被拉裂成網狀； (3)原材料是(shì)粗晶粒鋼，原始¥↓€組織粗大(dà)，存在大(dà)塊狀鐵(tiě)素體(★★₹πtǐ)，常規淬火(huǒ)無法消除，保留在淬火(huǒ)組織中，或控溫不(bù)準，儀表φ€∏失靈，發生(shēng)組織過熱(rè)，甚至過燒，晶粒粗化≠©‍(huà)，失去(qù)晶界結合力，模具淬火(huǒ)冷(lěng)卻時(shí)鋼的(de₹>©)碳化(huà)物(wù)沿奧氏體(tǐ)晶界析出，晶界強度大(dà)大(dà)降低(dī)，韌性→&ε↑差，脆性大(dà)，在拉應力作(zuò)用(yòng)下(₽&♥✘xià)沿晶界呈網狀裂開(kāi)。　　預防措施： (1)嚴格原材料化(huà)學成分(fēn)．≥€ ∏金(jīn)相(xiàng)組織和(hé)探傷檢查，不(bù)合格原材料和(hé)粗晶粒鋼不(bù∑≠'↕)宜作(zuò)模具材料； (2)選用(yòng)細晶粒鋼、真空(kōng)電€✔γ(diàn)爐鋼，投産前複查原材料脫碳層深度，冷(lěng)切削加工(gōng)餘量必♣→ "須大(dà)于脫碳層深度； (3)制(zhì)訂先進合理(lǐ)熱(rè)處理(lǐ)工✘→(gōng)藝，選用(yòng)微(wēi)機(jī)控溫←₽$儀表，控制(zhì)精度達到(dào)±1.5℃，定時(shí)現(xiàn)場∑α(chǎng)校(xiào)驗儀表； (4)模具産品***終處理(lǐ)選用(→&₩£yòng)真空(kōng)電(diàn)爐、保護氣氛爐和(hé)經充分(fē✔♠×n)脫氧鹽浴爐加熱(rè)模具産品等措施，有(yǒu)效防止和(hé)避​ 免網狀裂紋形成。