模具鋼熱(rè)處理(lǐ↔☆ <)中，淬火(huǒ)是(shì)常見(jiàn)工(gōng)序。然而，因種λλ種原因，有(yǒu)時(shí)難免會(huì)産生(shēng)淬火(huǒ)裂♦αδ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←∑σ€)技(jì)術(shù)經濟效益。常見(jiàn)淬火(huǒ)裂₩ φ™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(shσ↓φí)，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(gā€≤ε‍o)，産生(shēng)的(de)切向拉應力愈大(dà)，當拉應力大(dà)于該鋼強度極限時(sα'$hí)導緻縱向裂紋形成。以下(xià)因素又(yòu)加劇(jù)了(le)縱向裂€®®紋的(de)産生(shēng)： (1)鋼中含有(yǒu)較多(duō)S、P、Sb、Bi、↔ε≥♣Pb、Sn、As等低(dī)熔點有(yǒu)害雜(zá)質，鋼錠軋制(zhì <)時(shí)沿軋制(zhì)方向呈縱向嚴重偏析分(fēn)布，易産生α$←(shēng)應力集中形成縱向淬火(huǒ)裂紋，或原材料軋制(zhì)後快(kuλ♥ài)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σ∞∞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(β∞wèi)8-15mm，中低(dī)合金(jīn)鋼危險尺寸為(wèi)25-40mm)或選擇的(d≥ £e)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)害雜(zá)質含量超标鋼材不γ₹÷(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(rσ≠✘'è)和(hé)充分(fēn)脫氧鹽浴爐加熱(rè)及分(fēn)級淬火(huǒ)、等溫π¶¥淬火(huǒ)； (4)變無心淬火(huǒ)為(wèi)有(yǒu)心淬火(huǒ)即不(bù)完σ₽全淬透，獲得(de)強韌性高(gāo)的(de)下(xià)貝氏體 ≈π(tǐ)組織等措施，大(dà)幅度降低(dī)拉應力，能(néng)有(yǒu)效避'δ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)過渡部分(fēn)存在大(dà)的(de)拉應力峰值，大(dà)型模☆↑φ具快(kuài)速冷(lěng)卻時(shí)易形成大(dà)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(d>πe)橫向偏析或模塊存在橫向顯微(wēi)裂紋，淬火(huǒ)後經擴展形£±​成橫向裂紋。

　　預防措施： (1)模塊應合理(lǐ)鍛造，原材料長₽≥"α(cháng)度與直徑之比即鍛造比***好(hǎo)選在2—3之間(j₽≠iān)，鍛造采用(yòng)雙十字形變向鍛造，經五镦五拔多(duō)火(huǒ)鍛造ε÷δλ，使鋼中碳化(huà)物(wù)和(hé)雜(zá)質呈細、小(•±≈αxiǎo)，勻分(fēn)布于鋼基體(tǐ)，鍛造纖維δ≠↓←組織圍繞型腔無定向分(fēn)布，大(dà)幅度提高(gāo)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(lěnΩ♦β♥g)卻速度和(hé)冷(lěng)卻介質：在鋼的(de)Ms點以上(shàng)快(kuà£→i)冷(lěng)，大(dà)于該鋼臨界淬火(huǒ✔₽∑>)冷(lěng)卻速度，鋼中過冷(lěng)奧氏體(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£φ力，相(xiàng)互抵消，有(yǒu)效防止熱(rè)應力裂紋形成，在鋼∑"π↔的(de)Ms—Mf之間(jiān)緩冷(lěng)，γ λ大(dà)幅度降低(dī)形成淬火(huǒ)馬氏體(tǐ)時(shí)的(de)組織π≥σ₹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βπΩ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₩α∑↓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(δ✔→&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(♦σ&±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(bù)同冷(lěng)卻速度，獲得(de)所需硬化(huà)層分(→σ±fēn)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(wèi‌λ)，淬火(huǒ)時(shí)棱角處産生(shēng)的(de)應力是(shì)平滑表面平均Ω®應力的(de)10倍。另外(wài)， (1)鋼中含碳(C)<✘量和(hé)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； (2)鋼中不( αbù)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λ∑處形成弧狀裂紋； (3)淬火(huǒ)後未及時(shí)回火(huǒ)，或回火(huǒ)​↓'不(bù)充分(fēn)，鋼中殘餘奧氏體(tǐ)未充分(fēn)轉變，保留在使用(yòn↔α<¶g)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(x≥φ↕iàng)變産生(shēng)新的(de)內(nèi)應力，當綜合應力大(≥♦>βdà)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(gāo)溫回火(huǒ)緩冷(lěn₩‍€g)，導緻鋼中P，s等有(yǒu)害雜(zá)質化(huà)合物(wù)沿晶界析出，大(£π&‍dà)大(dà)降低(dī)晶界結合力和(hé)強韌性，增加脆性π★♣→，服役時(shí)在外(wài)力作(zuò)用(yòng)下(xià×∏π)形成弧狀裂紋。

　　預防措施： (1)改進設計(jì)，盡量使形狀對(dΩ✔uì)稱，減少(shǎo)形狀突變，增加工(gōng)藝孔與加強£™β筋， 或采用(yòng)組合裝配； (2)圓角代直角及尖∏∑φ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✘¶ β，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 "γ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(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δ×✘形成；(3)淬火(huǒ)鋼應及時(shí)回火(huǒ)，消除部分(fēn)$ 淬火(huǒ)內(nèi)應力，防止淬火(huǒ)應力擴展； (4)π≥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✘π§ 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(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(hγ≈uǒ)脆性模具鋼高(gāo)溫回火(huǒ)後應快(kuài)冷(lěng)(水(sh‍α✔λuǐ)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•§α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，σ↑φ✔在應力急劇(jù)變化(huà)範圍較窄處産生(shē≠∞♥ng)剝離(lí)裂紋，常發生(shēng)于經表層化(hu πà)學熱(rè)處理(lǐ)模具冷(lěng)卻過程中，因表層化(hu♥¥β à)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(tǐ)膨₽ ε₽脹不(bù)同時(shí)進行(xíng)，産生(shē¶<‍ng)大(dà)的(de)相(xiàng)變應力，導緻化(huà)學處理(lǐ)滲層從δ₽←®(cóng)基體(tǐ)組織中剝離(lí)。如(rú)火(huǒ)焰表面淬硬層、高(gāo)頻( π©☆pín)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¶∏φ±。化(huà)學滲層淬火(huǒ)後不(bù)宜快(kuài)速回火(huαβ↕£ǒ)，尤其是(shì)300~C以下(xià)低(dī)溫回火(huǒ)快(kuài)速加熱(rè₩β™)，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(t♥✘₹ǐ)過渡均勻；(2)模具鋼化(huà)學處理(lǐ)之前進行(xíng)擴散退火‍™α€(huǒ)、球化(huà)退火(huǒ)、調質處理(lǐ)，充分(fēn)細化‍₹±♠(huà)原始組織，能(néng)有(yǒu)效防止和(hé)避免剝離(lí)裂紋産生∞€(shēng)，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(∞•φlěng)切削加工(gōng)未去(qù)除，或成品模具在氧化(huà)氣氛&δ<©爐中加熱(rè)造成氧化(huà)脫碳； (2)模具脫碳表層金(j≈±✘īn)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(∑φ≈•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(s ‌×₹hì)粗晶粒鋼，原始組織粗大(dà)，存在大(dà)塊狀鐵(tiě)素體(tǐ)，常規淬火λ₩¶(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(s₽•↕hēng)組織過熱(rè)，甚至過燒，晶粒粗化(huà)，β↕失去(qù)晶界結合力，模具淬火(huǒ)冷(lěng)卻時(shí)鋼的(<≠δ≥de)碳化(huà)物(wù)沿奧氏體(tǐ)晶界析出，晶界強度大(d♠↑à)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)相(xiàng)組πΩ ↕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)©♦β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Ω‍✘±須大(dà)于脫碳層深度； (3)制(zhì)訂先進合理(lǐ)熱(rè)處理(lǐ)工(gō≥☆♦↔ng)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(chǎng)校(xiào)驗儀表； (4)模具産品***終處理(&×βlǐ)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(y≠₽‌↕ǒu)效防止和(hé)避免網狀裂紋形成。