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模具鋼裂紋是什麼意思

發布時間:2023-12-16 12:40:14

❶ 如何解決2738材質模具鋼鍛造表面裂紋

您好!是什麼方向的裂紋呢?
⑴縱向裂紋

裂紋呈軸向,形狀細而長。當模具完全淬透即無心淬火時,心部轉變為比熱容最大的淬火馬氏體,產生的切向拉應力,模具鋼的含碳量愈高,產生的切向拉應力愈大,當拉應力大於該鋼強度極限時導致縱向裂紋形成,以下因素又加劇了縱向裂紋的產生。

①鋼中含有較多S、P、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析分布,易產生應力集中形成縱向淬火裂紋,或原材料隱枯軋制後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。

②模具尺寸在鋼的淬裂敏感尺寸范圍內(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。

預防措施:

①對原材料入庫進行嚴格檢查,對有害雜質含量超標鋼材不投產;

②盡量選用真空冶煉、爐外精煉或電渣重熔模具鋼材;

③改進熱處理工藝,採用真空加熱,保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及胡攜激分級淬火、等溫淬火;

④變無心淬火為有心淬火,即不完全淬透,獲得強韌性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。

⑵橫向裂紋

裂紋特徵是垂直於軸向的,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也易形成大的拉應力峰值,因形成的軸向應力大於切向應力,導致產生橫向裂紋,鍛造模塊中S、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,淬火後經擴展形成橫向裂紋。

預防措施:

①模塊應合理鍛造,原材料長度與直徑之比即鍛造比最好選在2~3之間,鍛造採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小均勻分布於鋼基體,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。

②選擇理想的冷卻速度和冷卻介質,在鋼的Ms店以上快冷,大於該鋼臨界淬火冷卻速度,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,大幅度降低淬火馬氏體時的組織應力。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。調整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。

⑶弧狀裂紋

常發生在模具稜角、缺口、孔穴、凹模接線切邊等形狀突變處。這是因為淬火時稜角處產生的應力是平滑表面平均應力的10倍。

①鋼中含碳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。

②鋼中不同組織轉變和相同組織轉變不同時性,由於不同組織比熱容差,造成巨大組織應力,導致組織交界處形成弧狀裂紋;

③淬火後未及時回火,或回火不充分,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,或模具工作時殘余奧氏體發生馬氏體相變產生新的內應力,當綜合應力大於該鋼強度極限時便形成弧狀裂紋。

④具有第二類回火脆性鋼,淬火後高溫回火緩冷,導致鋼中P、S等有害雜質化褲襪合物沿晶界析出,大大降低晶界結合力和韌性,增加脆性,工作時在外力作用下形成弧狀裂紋。

預防措施

①改進設計,盡量使形狀對稱,減少形狀突變,增加工藝孔與加強筋或採用組合裝配。

②圓角代直角及尖角銳邊,貫穿孔代盲孔,提高加工精度和降低表面粗糙度,減少應力集中源。對於無法表面直角、尖角銳邊、盲孔等處一般硬度要求不高,可用鐵絲、石棉繩、耐火泥等進行包紮或填塞,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。

③淬火模具鋼應及時回火,消除部分淬火內應力,防止淬火應力擴展。

④較長時間回火,提高模具斷裂韌性值。

⑤充分回火,得到穩定組織性能,多次回火使殘余奧氏體轉變充分和消除新的應力。

⑥合理回火,提高鋼件疲勞抗力和綜合力學性能;對於有第二類回火脆性模具鋼高溫回火後應快冷(水冷或油冷),可消除二類回火脆性,防止和避免淬火時弧狀形成。

⑷剝離裂紋

模具工作時在應力作用下,淬火硬化層一塊塊從鋼的集體中剝離。因模具表層組織和心部組織比熱容不同,淬火時表層形成軸向、切向淬火應力,徑向產生拉應力,並向內部突變,在應力急劇變化范圍較窄處產生剝離裂紋,常發生於經表層化學熱處理模具冷卻過程中,因表層化學改性與鋼的基體相變不同時性,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。化學滲層淬火後不宜快速回火,尤其是300℃以下低溫回火快速加熱,會促使表層形成拉應力,而鋼材心部及過渡層形成壓縮應力,當拉應力大於壓縮應力時,導致化學滲層被拉裂剝離。

預防措施

①應使模具鋼材化學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,滲後進行擴散處理能使化學滲層與基體過渡均勻。

②模具鋼材化學處理之前進行擴散退火、球化退火、調制處理、充分細化原始組織,能有效防止和避免剝離裂紋產生,確保產品質量。

❷ 影響模具壽命的因素有什麼

1,模具鋼材中夾雜物的含量增加:模具鋼中的夾雜物是引起模具內部產生裂紋的起源,特別是脆性氧化物和硅酸鹽等夾雜物,在熱加工中會時不時的發生塑性變形,由此會引起脆性的碎裂形成微裂紋,當我們在進一步的熱處理和使用中,該裂紋會進一步的引起模具的開裂。
2,碳化物分布不均勻引起的失效:我們用的注塑模具鋼材中,有大量的共晶碳化物,當我們進行模具鋼材鍛造時,鍛造比小或者是澆注溫度控制不適當,在鋼材中容易呈帶狀或者是網狀碳化物的偏移,這樣會使模具零件在淬火時出現沿著帶狀或者是網狀碳化物嚴重的部位出現裂紋,當我們在使用的過程中內部裂紋會進一步的擴展進而引起失效,或者是出現斷裂的現象。

❸ h13使用當中出現龜裂紋是什麼原因,

H13模具鋼出現龜裂是因為模具鋼雜質過多,以鋁合金壓鑄模具為例,分析模具龜裂原因和解決方法。
鋁合金壓鑄模具龜裂原因和解決辦法
一、
分析鋁合金壓鑄模具提前龜裂的原因:
鋁合金壓鑄模具鋼腐蝕龜裂的原因是,模具鋼含有低熔點的雜質如:銅、鋅、鋁和非金屬物質氧、磷、硫、氮等低熔點雜質。這些細微分布於模具型腔的低熔點雜質被高溫鋁合金熔化後脫落,在模具表面形成腐蝕麻點或細微裂紋,稱為龜裂。這些龜裂點慢慢發展,就會形成模具開裂報廢。
二、
避免鋁合金壓鑄模具提前龜裂的解決辦法
避免模具提前龜裂的有效辦法是提高模具鋼純凈度,降低或消除低熔點雜質。同行為了降低成本,採用廢鋼翻新代替合金煉鋼。這些假冒偽劣、以次充好、以假亂真、粗製濫造的模具鋼雜質多;所以,鋁合金壓鑄模具在3000模次左右龜裂,模具2-3萬模次開裂報廢。我們採用奧地利INTECO氣氛保護電渣爐煉鋼,材質純凈度,鋼中硫含量小於0.0005%(接近無硫級別)。我們的高鉬H13模具鋼生產鋁合金閉門器壓鑄模具可以保證2萬模次以內不會產生龜裂;模具壽命5萬模次左右。還有模具壽命更長的無硫8407模具鋼和無硫8418模具鋼。

❹ 模具鋼為什麼熱處理時有時候會開裂

鋼材淬火開裂的原因主要有:加熱溫度過高冷卻速度過快或不均,冷卻時間過長,幾何形狀復雜,截面變化急劇、而且無過渡區,表面有刀痕。鋼的化學成分和組織不均勻,如碳化物偏析。冶金或熱加工缺陷,如內裂紋、白點、晶粒粗大,脫碳嚴重,材料原來內應力大,鋼中夾雜物多,網狀碳化物多等,都會造成鋼材在淬火時開裂。

❺ 最常見的淬火裂紋有哪幾種

淬火裂紋,是在淬火過程中或在淬火後的室溫放置過程中產生的裂紋。後者又叫時效裂紋。造成淬火開裂的原因很多,在分析淬火裂紋時,應根據裂紋特徵加以區分。

常見的淬火裂紋有:縱向裂紋、橫向裂紋、弧狀裂紋、剝離裂紋、網狀裂紋、冷處理裂紋、磨削裂紋、線切割裂紋、疲勞裂紋、應力腐蝕裂紋等。

例如:縱向裂紋

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,當拉應力大於該鋼強度極限時導致縱向裂紋形成。以下因素又加劇了縱向裂紋的產生: 

(1)鋼中含有較多S、P、Sb、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後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;

(2)模具尺寸在鋼的淬裂敏感尺寸范圍內(碳工具鋼淬裂危險尺寸為8-15mm,中低合金鋼危險尺寸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。 

預防措施: 

(1)嚴格原材料入庫檢查,對有害雜質含量超標鋼材不投產; 

(2)盡量選用真空冶煉、爐外精煉或電渣重熔模具鋼材; 

(3)改進熱處理工藝,採用真空加工熱、保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分析淬火、等溫淬火; 

(4)變無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。

❻ 壓鑄模具的龜裂紋,和模具材料有關嗎

壓鑄模具的龜裂紋,和模具材料,熱處理工藝,等因素都有關。讓我模具鋼大王吳德劍,從多方面給你細說。
壓鑄模具產生龜裂的原因很復雜。也許跟很多因素都有關,如:模具鋼材純凈度高低,熱處理工藝是否合理,壓鑄前的模具預熱是否充分,模具結構合理與否,模具大小,模具散熱效果……等等,都有關系。
因此,壓鑄模具龜裂的因素,沒辦法完全斷定就是哪個因素造成的。只是造成因素大,或者是小。
從模具鋼角度,分析壓鑄模具被沖腐蝕產生龜裂的原因有兩個:
1)模具鋼含有低熔點的雜質太多。這些細微分布於模具型腔的低熔點雜質,無法抵抗高溫高壓鋁合金的沖刷,熔化後脫落,在模具表面形成腐蝕麻點或細微裂紋,稱為龜裂。這些龜裂點慢慢延展擴大,就形成壓鑄模具的開裂報廢。
2)模具鋼抗高溫軟化性能差。模具在高溫下工作,無法抵禦急冷急熱的頻繁交替,硬度下降很快。硬度低的模具鋼,自然容易被沖腐蝕,產生龜裂。
改善方法是,選用純凈度高的熱作模具鋼,如:高鉬H13,無硫8407,無硫8418。配合好的熱處理工藝,試模請內應力消除干凈。壓鑄模具硬度和模具結構,模具大小有很的關系。壓鑄模具的硬度HRC42-52之間,都有人使用,這要根據具體情況確定。

❼ 模具鋼燒焊

模具鋼燒焊出現裂痕是模具鋼應力聚集並且過大造成開裂。原因和解決辦法是:
1)模版具鋼熱處理時應權力沒有完全消除干凈,燒焊時造成模具鋼開裂。解決辦法是:先去應力熱處理處理,再燒焊。
2)堆焊過多。解決辦法是:一次少焊一點,慢慢加焊,盡量採用氬弧焊,最好是激光焊接。
3)焊絲與模具鋼材質不對應。解決辦法是選擇材質對應的焊絲,如:NAK80模具鋼就用NAK80焊絲。

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