模具鋼熱(rè)處理(lǐ)中，淬火' (huǒ)是(shì)常見(jiàn)工(gōng)序。然®π而，因種種原因，有(yǒu)時(shí)難免會(huì)産≠σΩ©生(shēng)淬火(huǒ)裂紋，緻使前功盡棄。分(fēn)析裂紋産生(shēng)原因∏ε，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)，心部轉變為(wèi)比容**₹©♥€*大(dà)的(de)淬火(huǒ)馬氏體(tǐ),産生(shē↓‌≈ng)切向拉應力，模具鋼的(de)含碳量愈高(gāo)，産生(shē↓"δεng)的(de)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(yò✔≤αβu)加劇(jù)了(le)縱向裂紋的(de)産生(shēn∞βg)： (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)±α↕質，鋼錠軋制(zhì)時(shí)沿軋制(zhì)方向呈縱向嚴重偏析分(fēn)布，♥φγ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(kuà γ÷i)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γλ®(wèi)8-15mm，中低(dī)合金(jīn)鋼危險尺寸為(wèi)25-4β€0mm)或選擇的(de)淬火(huǒ)冷(lěng)卻介質大(dà)大(dà)超¶÷φ過該鋼的(de)臨界淬火(huǒ)冷(lěng)卻速度時(shí)均γ>λ✘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(bù)投産； (♥δ♣2)盡量選用(yòng)真空(kōng)冶煉，爐外(wài™¶¥Ω)精煉或電(diàn)渣重熔模具鋼材； (3)改進熱(rè)®δφ★處理(lǐ)工(gōng)藝，采用(yòng)真空(kōn₩∑®σg)加熱(rè)、保護氣氛加熱(rè)和(hé)充分(fēn)脫氧鹽浴爐加熱(¶↓γ₩rè)及分(fēn)級淬火(huǒ)、等溫淬火(huǒ)； (4)變無心淬火(h↔↑✘ uǒ)為(wèi)有(yǒu)心淬火(huǒ)即不(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δ↑于軸向。未淬透模具，在淬硬區(qū)與未淬硬區(qū)過渡部分(₩σλfēn)存在大(dà)的(de)拉應力峰值，大(dà)型模具快(kuài)速β≥冷(lěng)卻時(shí)易形成大(dà)的(de)拉應力峰值，因形成的(de∞φ)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)後經擴展形成橫向裂紋。　　預防措施： (₹Ω♦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(→$hǎo)選在2—3之間(jiān)，鍛造采用(yòng)雙十字形變向鍛造，經 ☆©¥五镦五拔多(duō)火(huǒ)鍛造，使鋼中碳化(huà)物(wù)和(hé)雜(zá)✔$→¶質呈細、小(xiǎo)，勻分(fēn)布于鋼基體(tǐ)，鍛造纖維組織圍&÷ε>繞型腔無定向分(fēn)布，大(dà)幅度提高(gāo)模塊橫♣∞γ₩向力學性能(néng)，減少(shǎo)和(hé)消除應力源； (2)選擇理(lǐ)想的(deβ±♠≤)冷(lěng)卻速度和(hé)冷(lěng)卻介質：在鋼的(de)Ms★​↓點以上(shàng)快(kuài)冷(lěng)，大(dà)于該鋼臨界淬火(huǒ)♥♦γ冷(lěng)卻速度，鋼中過冷(lěng)奧氏體(tǐ)産生(shēng)的(αβ→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(yΩ♣£ǒu)效防止熱(rè)應力裂紋形成，在鋼的(de)Ms—Mf之間(jiān)緩冷(lěng)，大(φ"dà)幅度降低(dī)形成淬火(huǒ)馬氏體(tǐ)時(shí)的$☆¥(de)組織應力。當鋼中熱(rè)應力與相(xiàng)應應力總和(hé)為(wèi)正(張 ¶"€應力)時(shí)，則易淬裂，為(wèi)負時(shí)，則不(bù)易淬裂。充分(fēn)"≈©€利用(yòng)熱(rè)應力，降低(dī)相(xiàng)變應力，控制(zhì)應力總和(λ→hé)為(wèi)負，能(néng)有(yǒu)效避免橫向淬火(hu"∞‌✘ǒ)裂紋發生(shēng)。CL-1有(yǒu)機(jī)淬火(huǒ)介質是(shì)★↔≥δ較理(lǐ)想淬火(huǒ)劑，同時(shí)可(kě)減少(shǎo)和(hé)避免淬火(hu®​αǒ)模具畸變，還(hái)可(kě)控制(zhì)硬化(huà)層合↓& ✔理(lǐ)分(fēn)布。調正CL-1 淬火(huǒ)₽≈£劑不(bù)同濃度配比，可(kě)得(de)到(dào)不(bù)同冷(lěng)卻速度，獲§™得(de)所需硬化(huà)層分(fēn)布，滿足不(♥φ​bù)同模具鋼需求。　　3弧狀裂紋　　常發生(shēng)在模具棱角♣•角、缺口、孔穴、 凹模接線飛(fēi)邊等形狀突變處。這(zhè)₩λ是(shì)因為(wèi)，淬火(huǒ)時(shí)棱₩₹σ→角處産生(shēng)的(de)應力是(shì)平滑表面平均應力的(de)§→10倍。另外(wài)， (1)鋼中含碳(C)量和(hé)&<✘₩合金(jīn)元素含量愈高(gāo)，鋼Ms點愈低(dī)，Ms點降低(✘≥dī)2℃，則淬裂傾向增加1．2倍，Ms點降低(dī)8℃，淬裂傾向則≠↔​♦增加8倍； (2)鋼中不(bù)同組織轉變和(hé)相(xiàng)★÷同組織轉變不(bù)同時(shí)性，由于不(bù)同組織比容差，造成巨大(dà)組≠​₽≤織應力，導緻組織交界處形成弧狀裂紋； (3)淬火(huǒ<₩↓♥)後未及時(shí)回火(huǒ)，或回火(huǒ)不(bù)充分(fēn)，鋼中殘餘奧氏體(tφ☆​€ǐ)未充分(fēn)轉變，保留在使用(yòng)狀态中，促δ £進應力重新分(fēn)布，或模具服役時(shí)殘餘奧氏體(tǐ)發生(shēng)馬氏體(₩₩γtǐ)相(xiàng)變産生(shēng)新的(de)內‍• ↔(nèi)應力，當綜合應力大(dà)于該鋼強度極限時(shí)便形成弧狀裂紋； (4)具有(y×δǒu)第二類回火(huǒ)脆性鋼，淬火(huǒ)後高(gāo)溫回火(huǒ)緩‌×'冷(lěng)，導緻鋼中P，s等有(yǒu)害雜(zá)質化(huà)合物×λ↕σ(wù)沿晶界析出，大(dà)大(dà)降低(dī)晶界結合力和(h&§€αé)強韌性，增加脆性，服役時(shí)在外(wài)力作(zuò)用(yòn←✔<g)下(xià)形成弧狀裂紋。　　預防措施： (1)改進Ω ®設計(jì)，盡量使形狀對(duì)稱，減少(shǎo)形狀突變，增加工( ✘↕≠gōng)藝孔與加強筋， 或采用(yòng)組合裝配； (2)圓角代直角及尖λ‍$®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，♠←α★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(yòng)鐵(tiě)絲、石棉繩、耐火(h₩∞φ✔uǒ)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(₩β∞shí)弧狀裂紋形成；(3)淬火(huǒ)鋼應及時(shí)回火(huǒ)，消除部分(fē✔ n)淬火(huǒ)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®φ)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(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(h★εuǒ)脆性模具鋼高(gāo)溫回火(huǒ)後應快(kuài)冷(lěng)(水(shuǐ)冷♦α✔∑(lěng)或油冷(lěng))，可(kě)消除二類回火(huǒ)脆性，防止和(hé)避免淬火(h ☆•φuǒ)時(shí)弧狀裂紋形成。　　4剝離(lí)裂紋　　模具服役時(shε≥♣í)在應力作(zuò)用(yòng)下(xià)，淬火(huǒ)硬化(huà)層一(yī)塊塊從$&(cóng)鋼基體(tǐ)中剝離(lí)。因模具表層組織和(h¶παé)心部組織比容不(bù)同，淬火(huǒ)時(shí)表層形成軸向、切向淬火(hu &ǒ)應力，徑向産生(shēng)拉應力，并向內(nèi)部突變，在應力急劇(jù)變化≈↕ (huà)範圍較窄處産生(shēng)剝離(lí)裂紋，常發生γ♠α≠(shēng)于經表層化(huà)學熱(rè)處理(lǐ)模具冷(β♣βlěng)卻過程中，因表層化(huà)學改性與鋼基體(tǐ)相(xiàng)變不(bù)同時(÷♣shí)性引起內(nèi)外(wài)層淬火(huǒ)馬氏體(tǐ)膨脹不(bù)λ←同時(shí)進行(xíng)，産生(shēng)大(dà)的(de)相(xiàng)變‍σ★應力，導緻化(huà)學處理(lǐ)滲層從(cóng)基體φ∏  (tǐ)組織中剝離(lí)。如(rú)火(huǒ)焰表面淬硬層、高(gāo)頻(pín)表λ‍面淬硬層、滲碳層、碳氮共滲層、滲氮層、滲硼層、滲金(jīn)屬層等。化(hu ♦∑σà)學滲層淬火(huǒ)後不(bù)宜快(kuài)速回火(huǒ)，尤其是(shì)✔ 'σ300~C以下(xià)低(dī)溫回火(huǒ)快(kuài)速加熱(‍£×∏rè)，會(huì)促使表層形成拉應力，而鋼基體(tǐ)心部及過渡層形成壓縮應力，當拉應力大(∞♣<φdà)于壓縮應力時(shí)，導緻化(huà)學滲層被拉裂剝離(lí)。　　預防措施： ↓α ≥(1)應使模具鋼化(huà)學滲層濃度與硬度由表至內(nè©♠☆i)平緩降低(dī)，增強滲層與基體(tǐ)結合力，滲後進行(x‌ λíng)擴散處理(lǐ)能(néng)使化(huà)₽↑σ¥學滲層與基體(tǐ)過渡均勻；(2)模具鋼化(huà)學處理(lǐ)之前$φ進行(xíng)擴散退火(huǒ)、球化(huà)退火(huǒ)、調質處理(lǐ)，充±Ω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↕γ(yǒu)： (1)原材料有(yǒu)較深脫碳層，冷(lěng)切削加工(g&♣§£ōng)未去(qù)除，或成品模具在氧化(huà)氣氛爐α∞₩<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(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(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)£λ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(z≈‍₽₹uò)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≠σ✘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(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(c≥☆λ®hǎng)校(xiào)驗儀表； (4)模具産品***終處理(lǐ)選用(yòn₽≠♥g)真空(kōng)電(diàn)爐、保護氣氛爐和(≥α¥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。