模具鋼的淬火缺陷分析

　　1.過熱 加熱溫度過高或在高溫下保溫時(shí)間過長，引起奧氏體晶粒粗化稱為過熱。粗大的奧氏體晶粒導(dǎo)致鋼的強(qiáng)韌性降低，增大淬火時(shí)的畸變開裂傾向。

　　2.過燒 加熱溫度過高，引起奧氏體晶粒嚴(yán)重粗化，而且晶界出現(xiàn)氧化或是熔化，導(dǎo)致晶界弱化，稱為過燒。鋼過燒后性能嚴(yán)重惡化，無法挽救，只能報(bào)廢。

　　3.脫碳 鋼在加熱時(shí)，表層的碳與介質(zhì)中的氧、氫、二氧化碳以及水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)，降低了表層的碳濃度稱為脫碳。脫碳的鋼淬火后，表面硬度、疲勞強(qiáng)度、耐磨性降低，表面形成網(wǎng)狀裂紋。

　　4.氧化 鋼在加熱時(shí)，表層的鐵以及合金元素與介質(zhì)中的氧、二氧化碳和水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)形成氧化膜的現(xiàn)場(chǎng)稱為氧化。

　　5.氫脆 高強(qiáng)度鋼在富氫氣氛中加熱時(shí)出現(xiàn)塑性和韌性降低的現(xiàn)象稱為氫脆。

　　除了上述的加熱缺陷過熱、過燒、脫碳、氧化、氫脆外，鋼的淬火還會(huì)出現(xiàn)以下缺陷：

　　1.淬火畸變：有體積變化、形狀畸變。淬火變形是不可避免的現(xiàn)象，但通過適當(dāng)選擇材料、改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合理選擇淬火方法及規(guī)范等可以有效的減少和控制淬火變形;如果變形超差，還可以采用熱校直、冷校直、熱點(diǎn)法校直、加壓回火等加以修正。

　　2.淬火開裂：端口有淬火油的痕跡，無氧化色，裂紋兩側(cè)無脫碳現(xiàn)象。

　　淬火開裂的主要原因有：

　　1)材料鑒別錯(cuò)誤，熱處理工藝不合理。

　　2)冷卻不當(dāng)，在Ms溫度以下快冷，相變應(yīng)力過大。

　　3)工件截面尺寸相差太大，或孔洞很多，或有應(yīng)力集中的危險(xiǎn)位置。

　　4)淬火加熱溫度過高，晶粒粗大，脆性大。過燒時(shí)晶界氧化或熔化。

　　5)大件高合金鋼沒有預(yù)熱，加熱速度過快引起加熱開裂。

　　6)原始組織不良，原材料存在網(wǎng)狀共晶碳化物或球化退火不良。

　　7)原材料有顯微裂紋，淬火時(shí)裂紋擴(kuò)大開裂。

　　8)重復(fù)淬火前沒有進(jìn)行退火處理。

　　9)淬火后的模具鋼材未有及時(shí)回火處理。

　　淬火開裂是不可補(bǔ)救的淬火缺陷，只有采取積極的預(yù)防措施，如減少和控制淬火應(yīng)力的大小、方向、分布、控制原材料的質(zhì)量和熱處理加工質(zhì)量、以及正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。

　　3.硬度不足：

　　1) 加熱不足：加熱溫度低、保溫時(shí)間短，有未熔鐵素體或合金元素溶解不足，奧氏體不均勻，淬透性差。

　　2) 冷卻不足：鋼的淬透性差;工件尺寸過大;介質(zhì)冷卻能力差;預(yù)冷時(shí)間過長;水淬時(shí)間過短，出現(xiàn)非馬氏體組織。

　　3) 含碳量不足：原材料含碳量不足，原材料表面脫碳或加熱過程表面脫碳。

　　4) 殘余奧氏體量過多。高碳高合金鋼淬火溫度過高，奧氏體過于穩(wěn)定。

　　4. 軟點(diǎn)：局部地區(qū)硬度偏低或硬度不均勻。

　　1)淬火時(shí)工件移動(dòng)不夠，氣泡阻礙局部冷卻。

　　2)表面有氧化皮、銹斑或附著物阻礙局部冷卻。

　　3)原材料成分不均勻或原始組織不均勻，有嚴(yán)重的帶狀組織或碳化物偏析。

　　4)加熱時(shí)爐溫不均勻或裝爐不當(dāng)使工件加熱不均勻和冷卻不均勻