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模具钢的淬火缺陷分析

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编辑时间 : 2021-03-26

模具钢的淬火缺陷分析

1.过热 加热温度过高或在高温下保温时间过长,引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒导致钢的强韧性降低,增大淬火时的畸变开裂倾向。

2.过烧 加热温度过高,引起奥氏体晶粒严重粗化,而且晶界出现氧化或是熔化,导致晶界弱化,称为过烧。钢过烧后性能严重恶化,无法挽救,只能报废。

3.脱碳 钢在加热时,表层的碳与介质中的氧、氢、二氧化碳以及水蒸气等发生反应,降低了表层的碳浓度称为脱碳。脱碳的钢淬火后,表面硬度、疲劳强度、耐磨性降低,表面形成网状裂纹。

4.氧化 钢在加热时,表层的铁以及合金元素与介质中的氧、二氧化碳和水蒸气等发生反应形成氧化膜的现场称为氧化。

5.氢脆 高强度钢在富氢气氛中加热时出现塑性和韧性降低的现象称为氢脆。

除了上述的加热缺陷过热、过烧、脱碳、氧化、氢脆外,钢的淬火还会出现以下缺陷:

1.淬火畸变:有体积变化、形状畸变。淬火变形是不可避免的现象,但通过适当选择材料、改进结构设计、合理选择淬火方法及规范等可以有效的减少和控制淬火变形;如果变形超差,还可以采用热校直、冷校直、热点法校直、加压回火等加以修正。

2.淬火开裂:端口有淬火油的痕迹,无氧化色,裂纹两侧无脱碳现象。


淬火开裂的主要原因有:

1)材料鉴别错误,热处理工艺不合理。

2)冷却不当,在Ms温度以下快冷,相变应力过大。

3)工件截面尺寸相差太大,或孔洞很多,或有应力集中的危险位置。

4)淬火加热温度过高,晶粒粗大,脆性大。过烧时晶界氧化或熔化。

5)大件高合金钢没有预热,加热速度过快引起加热开裂。

6)原始组织不良,原材料存在网状共晶碳化物或球化退火不良。

7)原材料有显微裂纹,淬火时裂纹扩大开裂。

8)重复淬火前没有进行退火处理。

9)淬火后的模具钢材未有及时回火处理。

淬火开裂是不可补救的淬火缺陷,只有采取积极的预防措施,如减少和控制淬火应力的大小、方向、分布、控制原材料的质量和热处理加工质量、以及正确的结构设计等。

3.硬度不足:

1) 加热不足:加热温度低、保温时间短,有未熔铁素体或合金元素溶解不足,奥氏体不均匀,淬透性差。

2) 冷却不足:钢的淬透性差;工件尺寸过大;介质冷却能力差;预冷时间过长;水淬时间过短,出现非马氏体组织。

3) 含碳量不足:原材料含碳量不足,原材料表面脱碳或加热过程表面脱碳。

4) 残余奥氏体量过多。高碳高合金钢淬火温度过高,奥氏体过于稳定。

4. 软点:局部地区硬度偏低或硬度不均匀。

1)淬火时工件移动不够,气泡阻碍局部冷却。

2)表面有氧化皮、锈斑或附着物阻碍局部冷却。

3)原材料成分不均匀或原始组织不均匀,有严重的带状组织或碳化物偏析。

4)加热时炉温不均匀或装炉不当使工件加热不均匀和冷却不均匀

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