模具鋼熱(rè)處理(lǐ)中，淬火(huǒ)是(shì)常見(j↔±iàn)工(gōng)序。然而，因種種原因，有(yǒu)時(shí)難免會(h☆♠↕ uì)産生(shēng)淬火(huǒ)裂紋，緻使前功盡棄。分(fēn)δδ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(jià∑™≤♣n)淬火(huǒ)裂紋有(yǒu)以下(xià)10類型。

　　1、縱向裂紋

　　裂紋呈軸向，形狀細而長(cháng)。當模具完全淬透即無心淬火(huǒ)時(shí)，心部β≈ 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(shēng)的(dβγ☆<e)切向拉應力愈大(dà)，當拉應力大(dà)于該鋼強度極限時(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(sh♦πēng)： (1)鋼中含有(yǒu)較多(duō)S、P、✔§Sb、Bi、Pb、Sn、As等低(dī)熔點有(yǒu)害雜(zá)質，鋼σ&±錠軋制(zhì)時(shí)沿軋制(zhì)方向呈縱向嚴重偏析分(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)β₹φ£(碳工(gōng)具鋼淬裂危險尺寸為(wèi)8-15mm，↕‌ε<中低(dī)合金(jīn)鋼危險尺寸為(wèi)25-40✔αmm)或選擇的(de)淬火(huǒ)冷(lěng)卻介質大(dà)​£& 大(dà)超過該鋼的(de)臨界淬火(huǒ)冷(lěng)卻α₹≈₽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(yε •ǒu)害雜(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(r₩€₽βè)、保護氣氛加熱(rè)和(hé)充分(fēn)脫氧鹽浴爐βφ∑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εΩ≈↑(bù)完全淬透，獲得(de)強韌性高(gāo)的(♥₹π₽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$"'α(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)過渡部分(fē↑✘​≤n)存在大(dà)的(de)拉應力峰值，大(dà)型模具快(k↕≥ uài)速冷(lěng)卻時(shí)易形成大(dà) β∑£的(de)拉應力峰值，因形成的(de)軸向應力大(dàλ₹★♣)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₩ε')害雜(zá)質的(de)橫向偏析或模塊存在橫向顯微(wē↕'•'i)裂紋，淬火(huǒ)後經擴展形成橫向裂紋。

　　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(duō)γ↕火(huǒ)鍛造，使鋼中碳化(huà)物(wù)和(h♠¶>♣é)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分(fēn)布，大(dà)幅度提高(g¶☆π≤āo)模塊橫向力學性能(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ε→'鋼的(de)Ms點以上(shàng)快(kuài)冷(lě♥✔↑ng)，大(dà)于該鋼臨界淬火(huǒ)冷(lěng)卻速度，鋼中過冷(lěng)奧​ π↓氏體(tǐ)産生(shēng)的(de)應力為(wèi)£≠☆>熱(rè)應力，表層為(wèi)壓應力，內(nèi)層為(wèi)張應力，相(xiàng)互抵∏♥™₹消，有(yǒu)效防止熱(rè)應力裂紋形成，在鋼的(de)Ms—Mf之間(jiā¥₩™n)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(xiàng)應應力總和(hé)為(wèi)正(張應力)∑>✘時(shí)，則易淬裂，為(wèi)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(wèi)負，能(néng)有(yǒu)效避免橫向淬火(huǒ)裂紋發生(s®&hēng)。CL-1有(yǒu)機(jī)淬火(hu‌‌ǒ)介質是(shì)較理(lǐ)想淬火(huǒ)劑，同時(shí)'Ω§可(kě)減少(shǎo)和(hé)避免淬火(huǒ)模具畸變，還(h±π​∞ái)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)π'β不(bù)同冷(lěng)卻速度，獲得(de)所需硬化(huà)層分(fē≤ε'¥n)布，滿足不(bù)同模具鋼需求。

　　3弧狀裂紋

　　常發生(shēng)在模具棱角角、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±π(huǒ)時(shí)棱角處産生(shēng)的(de)應力是(shì)平滑表面平均應力的(≠γ•™de)10倍。另外(wài)， (1)鋼中含碳(C)量和(hλ<é)合金(jīn)元素含量愈高(gāo)，鋼Ms點愈低(dī)，Ms點降低(dī)<←↔2℃，則淬裂傾向增加1．2倍，Ms點降低(dī)8℃，淬裂傾向則增加8倍； ∑φ(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)，或回火(hu≤<®‍ǒ)不(bù)充分(fēn)，鋼中殘餘奧氏體(tǐ)未充分(fēn)轉變，保$€∞留在使用(yòng)狀态中，促進應力重新分(fēn)布，或模具服役時₹♥"(shí)殘餘奧氏體(tǐ)發生(shēng)馬氏體(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)₽≈ 便形成弧狀裂紋； (4)具有(yǒu)第二類回火(huǒ)脆性鋼，淬火(huǒ)後高(g×​♥✘āo)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δ↔角銳邊，貫穿孔代盲孔，提高(gāo)加工(gōng)精度和(hé)表面光(guāng)潔度，∑×減少(shǎo)應力集中源，對(duì)于無法避免直角、尖角銳邊、盲孔♦∞'±等處一(yī)般硬度要(yào)求不(bù)高(gāo)，可(kě)用($¥Ω×yòng)鐵(tiě)絲、石棉繩、耐火(huǒ)泥等進行(xíng)包紮或填塞，人(rén)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γ☆÷(shí)回火(huǒ)，消除部分(fēn)淬火(hβ€≤¥uǒ)內(nèi)應力，防止淬火(huǒ)應力擴展； (4)較長(cháng)時(shí)><÷間(jiān)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(huǒ)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(→φ✘gāo)鋼件(jiàn)疲勞抗力和(hé)綜合機(jī)械力學性能(néng)； (8)對(duì'')于有(yǒu)第二類回火(huǒ)脆性模具鋼高(gāo)溫回火(huǒ)後應快(∞π♦>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)$ β 。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¥φ 形成軸向、切向淬火(huǒ)應力，徑向産生(shēng)拉"₹•應力，并向內(nèi)部突變，在應力急劇(jù)變化(huà)範圍較窄處産生(sφ×∏§hēng)剝離(lí)裂紋，常發生(shēng)于經表層化(huà)學熱(rè)≠₽∑≤處理(lǐ)模具冷(lěng)卻過程中，因表層化(huà)學改性與鋼基體(tǐ)相(xiàn →g)變不(bù)同時(shí)性引起內(nèi)外(wài)層淬火(huǒ)馬氏體¥ δ₩(tǐ)膨脹不(bù)同時(shí)進行(xíng)¶£，産生(shēng)大(dà)的(de)相(xiàng)變應力，導緻化(huà)學處↕★理(lǐ)滲層從(cóng)基體(tǐ)組織中剝離(lí♣↕ε)。如(rú)火(huǒ)焰表面淬硬層、高(gāo)頻(pín)表面淬硬層、π∑∑滲碳層、碳氮共滲層、滲氮層、滲硼層、滲金(jīn)屬層等。化(hε$↓uà)學滲層淬火(huǒ)後不(bù)宜快(kuài)速 ←∑≈回火(huǒ)，尤其是(shì)300~C以下(xià)低(dī)溫回火(huǒ)•₽ φ快(kuài)速加熱(rè)，會(huì)促使表層形成拉應力，而鋼基體(tǐ ×)心部及過渡層形成壓縮應力，當拉應力大(dà)于壓縮應力時(shí)，導∑$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(xí​ε♠ ng)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，‍∏αΩ能(néng)有(yǒu)效防止和(hé)避免剝離(lí)裂紋産生(shēn™σ₩g)，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(huàΩ )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£ε✘δ(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(→πβdà)塊狀鐵(tiě)素體(tǐ)，常規淬火(huǒ∑®&∞)無法消除，保留在淬火(huǒ)組織中，或控溫不(bù)準，儀表失靈，發生(shēng)組織過熱(γ®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)ε←×‌相(xiàng)組織和(hé)探傷檢查，不(bù)合格原材料Ω∑ 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(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α$₹↕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(ch"‍≈™ǎng)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(fēn)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。