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(yǒu)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(ji♥φàn)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(hu<×ǒ)時(shí)，心部轉變為(wèi)比容***大(dà)的(de)淬火(huǒ)馬氏$​"™體(tǐ),産生(shēng)切向拉應力，模具鋼的(de)含碳量愈高(g↔婧āo)，産生(shēng)的(de)切向拉應力愈大(dà)，當拉應力大(dà)于該鋼強φ™度極限時(shí)導緻縱向裂紋形成。以下(xià)因素又(yòu)加劇(jù)了(le)縱 ↕向裂紋的(de)産生(shēng)： (1)鋼中含有(yǒu)較多(duō)Sδ≠×、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低(dī)熔點有(yǒu)  害雜(zá)質，鋼錠軋制(zhì)時(shí)沿軋制(zhì)方向呈縱向嚴重偏析分(fēn)♣σπ布，易産生(shēng)應力集中形成縱向淬火(huǒ)裂紋，或原材料軋制(zhì)後快(kuàiσ≈≥ )冷(lěng)形成的(de)縱向裂紋未加工(gōng)掉保留在産品中導緻***終淬火(h$≥✔αuǒ)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)8-1¥✔  5mm，中低(dī)合金(jīn)鋼危險尺寸為(wèi)25-40mm)或選擇的(de)淬φπ ≥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$€δ&)嚴格原材料入庫檢查，對(duì)有(yǒu)害雜(zá)質含量超标鋼材不(bù)投産； (• →δ2)盡量選用(yòng)真空(kōng)冶煉，爐外(w©€≤↑ài)精煉或電(diàn)渣重熔模具鋼材； (3)改進熱(r♠↔↕è)處理(lǐ)工(gōng)藝，采用(yòng)真α×→§空(kōng)加熱(rè)、保護氣氛加熱(rè)和(hé)充分(fēn)脫氧γ£鹽浴爐加熱(rè)及分(fēn)級淬火(huǒ)、等溫淬火(h•←uǒ)； (4)變無心淬火(huǒ)為(wèi)有(δ≈yǒu)心淬火(huǒ)即不(bù)完全淬透，獲得(de)強韌性高(gāo)的(de)下(xià)& 貝氏體(tǐ)組織等措施，大(dà)幅度降低(dī)拉φ® ‍應力，能(néng)有(yǒu)效避免模具縱向開(kāi)裂和(hé)淬火(huǒ)畸Ω♦↔​變。　　2橫向裂紋　　裂紋特征是(shì)垂直于軸向。未淬透模具，"∞ 在淬硬區(qū)與未淬硬區(qū)過渡部分(fēn)存在大(dà)的(de)拉應力峰值，>✔₹φ大(dà)型模具快(kuài)速冷(lěng)卻時(shí)易形成大(dà)的(de)拉應力峰值β≈→±，因形成的(de)軸向應力大(dà)于切向應力，導緻産生(shēng)橫向裂紋。鍛造模塊中S、P．←↔λ↑Sb，Bi，Pb，Sn，As等低(dī)熔點有(yǒu)害雜(zá)質的(de)橫向偏析或模塊存≤♠ 在橫向顯微(wēi)裂紋，淬火(huǒ)後經擴展形成橫向裂紋。　　預防措≈ ¥★施： (1)模塊應合理(lǐ)鍛造，原材料長(cháng)度與直徑♣ ‍之比即鍛造比***好(hǎo)選在2—3之間(jiān)，鍛♣€↔造采用(yòng)雙十字形變向鍛造，經五镦五拔多(duō)火(huǒ)鍛造，使鋼中碳化(huà)•≠λ™物(wù)和(hé)雜(zá)質呈細、小(xiǎo)，勻分(fēn)布于鋼<'∏≤基體(tǐ)，鍛造纖維組織圍繞型腔無定向分(fēn)♣β布，大(dà)幅度提高(gāo)模塊橫向力學性能(néng)，減少(shǎo)和(hé)消除↑'✘應力源； (2)選擇理(lǐ)想的(de)冷(lěng)卻速度和(hé)冷(lě<₽©ng)卻介質：在鋼的(de)Ms點以上(shàng)快(kuài)冷(lěng)，αε大(dà)于該鋼臨界淬火(huǒ)冷(lěng)卻速度，鋼中過÷♣♦α冷(lěng)奧氏體(tǐ)産生(shēng)的(de)應力為(w×‌‌èi)熱(rè)應力，表層為(wèi)壓應力，內(nèi)層為(wèi)張應力，‍$相(xiàng)互抵消，有(yǒu)效防止熱(rè)應力裂紋形成，在鋼的(de)Ms—Mfσ ∞之間(jiān)緩冷(lěng)，大(dà)幅度降低(dī)形成淬火€​λ€(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(yò>"§ ng)熱(rè)應力，降低(dī)相(xiàng)變應力，控制(zhì♦¥ε)應力總和(hé)為(wèi)負，能(néng)有(yǒu)效避$α→免橫向淬火(huǒ)裂紋發生(shēng)。CL-1有(yǒu)機(jī)淬火(hu♦§₽​ǒ)介質是(shì)較理(lǐ)想淬火(huǒ)劑，同時(shí)可¶↓(kě)減少(shǎo)和(hé)避免淬火(huǒ)模具畸變，還(há£εi)可(kě)控制(zhì)硬化(huà)層合理(lǐ)分(fēn)布。調正CL-1 淬火₽♣(huǒ)劑不(bù)同濃度配比，可(kě)得(de)到(dào)不(bδ¥↔ù)同冷(lěng)卻速度，獲得(de)所需硬化(h♥♥uà)層分(fēn)布，滿足不(bù)同模具鋼需求。　　3弧狀裂紋　　常發生(shēng)在模具棱≤☆♦角角、缺口、孔穴、 凹模接線飛(fēi)邊等形狀突變處。這(zhè)是(s♥↓​hì)因為(wèi)，淬火(huǒ)時(shí)棱角處←≤φ✘産生(shēng)的(de)應力是(shì)平滑表面平均應力的(de)10 < ≥倍。另外(wài)， (1)鋼中含碳(C)量和(hé)合金(jīn)元素含量愈高(gā±✘​✔o)，鋼Ms點愈低(dī)，Ms點降低(dī)2℃，則淬裂傾向增加1♥♥．2倍，Ms點降低(dī)8℃，淬裂傾向則增加8倍； (2)鋼中不(bù₹α)同組織轉變和(hé)相(xiàng)同組織轉變不(bù)同時(shí)性，由于不₽↕☆π(bù)同組織比容差，造成巨大(dà)組織應力，導緻組織交₹™σ☆界處形成弧狀裂紋； (3)淬火(huǒ)後未及時(shí)回火(huǒ)，或回火(huǒ)不(•¶♠bù)充分(fēn)，鋼中殘餘奧氏體(tǐ)未充分(fēn)轉變，保留在使用(yòng)狀态中，÷ε↓≠促進應力重新分(fēn)布，或模具服役時(shí)殘餘奧∏←氏體(tǐ)發生(shēng)馬氏體(tǐ)相(xiàng)變産生(shē"₩ng)新的(de)內(nèi)應力，當綜合應力大(dà)于該鋼強度™ 極限時(shí)便形成弧狀裂紋； (4)具有(yǒu)第二類回火(huǒ)脆性鋼，淬火(≥®₽huǒ)後高(gāo)溫回火(huǒ)緩冷(lěng)，導緻鋼中P，≠$'¥s等有(yǒu)害雜(zá)質化(huà)合物(wù)沿晶界析出，大(dà)大(dà)降低(dī)♥π>≠晶界結合力和(hé)強韌性，增加脆性，服役時(shí)在外(wài)力作(z♠♦ $uò)用(yòng)下(xià)形成弧狀裂紋。　　預防措施： (1)改進設 ↔≠計(jì)，盡量使形狀對(duì)稱，減少(shǎo)形狀突變，增≈λε 加工(gōng)藝孔與加強筋， 或采用(yòng)組合裝配； (2)圓₩φ¥©角代直角及尖角銳邊，貫穿孔代盲孔，提高(gāo)加工(gōng)精度和(hé)表面光(gu•<āng)潔度，減少(shǎo)應力集中源，對(duì)于無法避免直角、尖角銳邊、盲孔等處一(α≤≠yī)般硬度要(yào)求不(bù)高(gāo)，可λ   (kě)用(yòng)鐵(tiě)絲、石棉繩、耐火(huǒ)泥等進行(xín"εg)包紮或填塞，人(rén)為(wèi)造成冷(lěng)卻屏÷•∑∑障，使之緩慢(màn)冷(lěng)卻淬火(huǒ)，避免應力集中，防止淬火(α∑huǒ)時(shí)弧狀裂紋形成；(3)淬火(huǒ)↑•σ鋼應及時(shí)回火(huǒ)，消除部分(fēn)淬火"‌→γ(huǒ)內(nèi)應力，防止淬火(huǒ)應力擴展； (4)較長(ch&‍áng)時(shí)間(jiān)回火(huǒ)，提高(gāo)模具抗斷裂韌性值； (5)充∑∏♥Ω分(fēn)回火(huǒ)，得(de)到(dào)穩定組織性能(néng)；(6)'®₹多(duō)次回火(huǒ)使殘餘奧氏體(tǐ)轉變充分(fēn)和←×$₩(hé)消除新的(de)應力； (7)合理(lǐ)回火(huǒ)，提高(gāo)鋼件(jiàn)疲₽₹​←勞抗力和(hé)綜合機(jī)械力學性能(néng)； (8)對(du₽≠ì)于有(yǒu)第二類回火(huǒ)脆性模具鋼高(gāo)溫回火(huǒ)後應快(kuà<γ∑i)冷(lěng)(水(shuǐ)冷(lěng)或油冷(lěng))，可γΩ♥→(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)φ×Ω$用(yòng)下(xià)，淬火(huǒ)硬化(huà)層一(yī) ←★塊塊從(cóng)鋼基體(tǐ)中剝離(lí)。因模具表層組織和(hé)心部組 ≤織比容不(bù)同，淬火(huǒ)時(shí)表層形成軸向、切向淬火(huǒ)φ★"應力，徑向産生(shēng)拉應力，并向內(nèi)部突變，在應力急劇★©✔∏(jù)變化(huà)範圍較窄處産生(shēng)剝離(lí)裂紋‍ ♦'，常發生(shēng)于經表層化(huà)學熱(rè)處理(lǐ)模具冷(lěng)♠$∑卻過程中，因表層化(huà)學改性與鋼基體(tǐ)相®↕ ¥(xiàng)變不(bù)同時(shí)性引起內(nèi)外(wài)層淬火(huǒ)馬氏體§δλ®(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(lΩγ∑ǐ)滲層從(cóng)基體(tǐ)組織中剝離(lí)。如(rú)∑ ♥←火(huǒ)焰表面淬硬層、高(gāo)頻(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。化(huà)學滲層淬火(huǒ)後不(π£§÷bù)宜快(kuài)速回火(huǒ)，尤其是(shìβφ)300~C以下(xià)低(dī)溫回火(huǒ)快(kuài)速加熱(r®✘₽è)，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φ$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)Ω₽÷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(néng)有(yǒu)效防止和(hé)避免β♠δ•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λ☆(yào)有(yǒu)： (1)原材料有(yǒu)較深脫碳層，冷(lěng♦γ♣)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(s★‍hēng)大(dà)的(de)拉應力，因此，表層金(j∑÷īn)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ε÷•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(huàλ™♦)物(wù)沿奧氏體(tǐ)晶界析出，晶界強度大(dà)大(dà&" σ)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(‍ ¶Ωjīn)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δ"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φ  €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¶π≈表； (4)模具産品***終處理(lǐ)選用(yòng)真空(kōng)電(di≥≥>±àn)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÷δǒu)效防止和(hé)避免網狀裂紋形成。