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模具鋼淬火裂紋特征及預(yù)防策略
模具鋼淬火裂紋特征及預(yù)防策略

裂紋特征是垂直于軸向。未淬透模具,在淬硬區(qū)與未淬硬區(qū)過渡部分存在大的拉應(yīng)力峰值,大型模具快速冷卻時(shí)易形成大的拉應(yīng)力峰值,因形成的軸向應(yīng)力大于切向應(yīng)力,導(dǎo)致產(chǎn)生橫向裂紋。鍛造模塊中S、P.***,Bi,Pb,Sn,As等低熔點(diǎn)有害雜質(zhì)的橫向偏析或模塊存在橫向顯微裂紋,淬火后經(jīng)擴(kuò)展形成橫向裂紋。
    針對以上問題,要做到防患于未然:(1)模塊應(yīng)合理鍛造,原材料長度與直徑之比即鍛造比*好選在2—3之間,鍛造采用雙十字形變向鍛造,經(jīng)五鐓五拔多火鍛造,使鋼中碳化物和雜質(zhì)呈細(xì)、小,勻分布于鋼基體,鍛造纖維組織圍繞型腔無定向分布,大幅度提高模塊橫向力學(xué)性能,減少和消除應(yīng)力源;(2)選擇理想的冷卻速度和冷卻介質(zhì):在鋼的Ms點(diǎn)以上快冷,大于該鋼臨界淬火冷卻速度,鋼中過冷奧氏體產(chǎn)生的應(yīng)力為熱應(yīng)力,表層為壓應(yīng)力,內(nèi)層為張應(yīng)力,相互抵消,有效防止熱應(yīng)力裂紋形成,在鋼的Ms—Mf之間緩冷,大幅度降低形成淬火馬氏體時(shí)的組織應(yīng)力。當(dāng)鋼中熱應(yīng)力與相應(yīng)應(yīng)力總和為正(張應(yīng)力)時(shí),則易淬裂,為負(fù)時(shí),則不易淬裂。充分利用熱應(yīng)力,降低相變應(yīng)力,控制應(yīng)力總和為負(fù),能有效避免橫向淬火裂紋發(fā)生。CL-1有機(jī)淬火介質(zhì)是較理想淬火劑,同時(shí)可減少和避免淬火模具畸變,還可控制硬化層合理分布。調(diào)正CL-1淬火劑不同濃度配比,可得到不同冷卻速度,獲得所需硬化層分布,滿足不同模具鋼需求。

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