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        新聞資訊

        析與措施裂紋分

        發布時間:2018-09-07 01:30:04 瀏覽次數: 258

          裂紋呈軸向,形狀細而長。當模具完全淬透即無心淬火時,心部轉變為比容最大的淬火馬氏體,產生切向拉應力,模具鋼的含碳量愈高,產生的切向拉應力愈大,當拉應力大于該鋼強度極限時導致縱向裂紋形成。

         ?、配撝泻休^多S、P、Bi、Pb、Sn、As等低熔點有害雜質,鋼錠軋制時沿軋制方向呈縱向嚴重偏析分布,易產生應力集中形成縱向淬火裂紋,或原材料軋制后快冷形成的縱向裂紋未加工掉保留在產品中導致最終淬火裂紋擴大形成縱向裂紋;

         ?、颇>叱叽缭阡摰拇懔衙舾谐叽绶秶鷥?碳工具鋼淬裂危險尺寸為8~15mm,中低合金鋼危險尺寸為25~40mm),或選擇的淬火冷卻介質大大超過該鋼的臨界淬火冷卻速度時均易形成縱向裂紋。

         ?、歉倪M熱處理工藝,采用真空加熱、保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級淬火、等溫淬火;

         ?、茸儫o心淬火為有心淬火即不完全淬透,獲得強韌性高的下貝氏體組織等措施,大幅度降低拉應力,能有效避免模具縱向開裂和淬火畸變。

          裂紋特征是垂直于軸向。未淬透模具,在淬硬區與未淬硬區過渡部分存在大的拉應力峰值,大型模具快速冷卻時易形成大的拉應力峰值,因形成的軸向應力大于切向應力,導致產生橫向裂紋。鍛造模塊中S、P,Bi,Pb,Sn,As等低熔點有害雜質的橫向偏析或模塊存在橫向顯微裂紋,淬火后經擴展形成橫向裂紋。

         ?、拍K應合理鍛造,原材料長度與直徑之比,即鍛造比最好選在2~3之間,鍛造采用雙十字形變向鍛造,經五鐓五拔多火鍛造,使鋼中碳化物和雜質呈細、施裂紋分小,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性能,減少和消除應力源;

         ?、七x擇理想的冷卻速度和冷卻介質:在鋼的Ms點以上快冷,鋼中過冷奧氏體產生的應力為熱應力,表層為壓應力,內層為張應力,相互抵消,有效防止熱應力裂紋形成;在鋼的Ms~Mf之間緩冷,大幅度降低形成淬火馬氏體時的組織應力。為的直接責任及連帶責任不承擔此類作品侵權行,當鋼中熱應力與相應應力總和為正(張應力)時,則易淬裂,為負時,則不易淬裂。充分利用熱應力,降低相變應力,控制應力總和為負,能有效避免橫向淬火裂紋發生。CL-1有機淬火介質是較理想淬火劑,同時可減少和避免淬火模具畸變,還可控制硬化層合理分布。調正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。

         ?、配撝泻?C)量和合金元素含量愈高,鋼Ms點愈低,Ms點降低2℃,則淬裂傾向增加1.2倍,Ms點降低8℃,淬裂傾向則增加8倍;

         ?、其撝胁煌M織轉變和相同組織轉變不同時性,由于不同組織比容差,造成巨大組織應力,導致組織交界處形成弧狀裂紋;

         ?、谴慊鸷笪醇皶r回火,或回火不充分,析與措鋼中殘余奧氏體未充分轉變,保留在使用狀態中,促進應力重新分布,或模具服役時殘余奧氏體發生馬氏體相變產生新的內應力,當綜合應力大于該鋼強度極限時便形成弧狀裂紋;

         ?、染哂械诙惢鼗鸫嘈凿?,淬火后高溫回火緩冷,導致鋼中P,S等有害雜質化合物沿晶界析出,大大降低晶界結合力和強韌性,增加脆性,服役時在外力作用下形成弧狀裂紋。

         ?、鸥倪M設計,盡量使形狀對稱,減少形狀突變,增加工藝孔與加強筋,或采用組合裝配;

         ?、茍A角代直角及尖角銳邊,貫穿孔代盲孔,提高加工精度和表面光潔度,減少應力集中源,對于無法避免直角、尖角銳邊、盲孔等處,一般硬度要求不高,可用鐵絲、石棉繩、耐火泥等進行包扎或填塞,人為造成冷卻屏障,使之緩慢冷卻淬火,避免應力集中,防止淬火時弧狀裂紋形成;

         ?、撕侠砘鼗?,提高鋼件疲勞抗力和綜合機械力學性能;對于有第二類回火脆性模具鋼,高溫回火后應快冷(水冷或油冷),可消除二類回火脆性,防止和避免淬火時弧狀裂紋形成。

          模具服役時在應力作用下,淬火硬化層一塊塊從鋼基體中剝離。因模具表層組織和心部組織比容不同,淬火時表層形成軸向、切向淬火應力,徑向產生拉應力,并向內部突變,在應力急劇變化范圍較窄處產生剝離裂紋,常發生于經表層化學熱處理模具冷卻過程中,因表層化學改性與鋼基體相變不同時性引起內外層淬火馬氏體膨脹不同時進行,產生大的相變應力,導致化學處理滲層從基體組織中剝離。如火焰表面淬硬層、高頻表面淬硬層、滲碳層、碳氮共滲層、滲氮層、滲硼層、滲金屬層等?;瘜W滲層淬火后不宜快速回火,尤其是300~C以下低溫回火快速加熱,會促使表層形成拉應力,而鋼基體心部及過渡層形成壓縮應力,當拉應力大于壓縮應力時,導致化學滲層被拉裂剝離。

         ?、艖鼓>咪摶瘜W滲層濃度與硬度由表至內平緩降低,增強滲層與基體結合力,滲后進行擴散處理能使化學滲層與基體過渡均勻;

         ?、颇?/p>

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