7、磨削裂紋
常發(fā)生在模具成品淬火、回火后磨削冷加工過程中，多數(shù)形成的微細裂紋與磨削方向垂直，深約0.05-1.0mm。
(1)原材料預處理不當，未能充分消除原材料塊狀、網(wǎng)狀、帶狀碳化物和發(fā)生嚴重脫碳；
(2)最終淬火加熱溫度過高，發(fā)生過熱，晶粒粗大，生成較多殘余奧氏體；
(3)在磨削時發(fā)生應力誘發(fā)相變，使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，組織應力大，加上因回火不充分，留有較多殘余拉應力，與磨削組織應力疊加，或因磨削速度、進刀量大及冷卻不當，導致金屬表層磨削熱急劇升溫至淬火加熱溫度，隨之磨削液冷卻，造成磨削表層二次淬火，多種應力綜合，超過該材料強度極限，便引起表層金屬磨削裂紋。
預防措施：
(1)對原材料進行改鍛，多次雙十字形變向鐓拔鍛造，經(jīng)四鐓四拔，使鍛造纖維組織圍繞型腔或軸線呈波浪形對稱分布，并利用最后一火高溫余熱進行淬火，接著高溫回火，能充分消除塊狀、網(wǎng)狀、帶狀和鏈狀碳化物，使碳化物細化至2-3級；
(2)制訂先進的熱處理工藝，控制最終淬火殘余奧氏體含量不超標；
(3)淬火后及時進行回火，消除淬火應力；
(4)適當降低磨削速度、磨削量、磨削冷卻速度，能有效防止和避免磨削裂紋形成。
8、線切割裂紋
該裂紋出現(xiàn)在經(jīng)過淬火、回火的模塊在線切割加工過程中，此過程改變了金屬表層、中間層和心部應力場分布狀態(tài)，淬火殘余內(nèi)應力失去平衡變形，某一區(qū)域出現(xiàn)大的拉應力，此拉應力大于該模具材料強度極限時導致炸裂，裂紋是弧尾狀剛勁變質(zhì)層裂紋。實驗表明，線切割過程是局部高溫放電和迅速冷卻過程，使金屬表層形成樹枝鑄態(tài)組織凝固層，產(chǎn)生600-900MPa拉應力和厚約0.03mm的高應力二次淬火白亮層。
裂紋產(chǎn)生原因：
(1)原材料存在嚴重的碳化物偏析；
(2)儀表失靈，淬火加熱溫度過高，晶粒粗大，降低材料強韌性，增加脆性；金屬加工微信內(nèi)容不錯，值得關注。
(3)淬火工件未及時回火和回火不充分，存在過大的殘余內(nèi)應力和線切割過程中形成的新內(nèi)應力疊加導致線切割裂紋。
預防措施：
(1)嚴格原材料入庫前檢查，確保原材料組織成分合格，對不合格原材料必須改進鍛，擊碎碳化物，使化學成分、金相組織等達到技術條件后方可投產(chǎn)、模塊熱處理前加工成品需留足一定磨量后淬火、回火、線切割；
(2)入爐前校驗儀表，選用微機控溫，控溫精度?1.5℃，真空爐、保護氣氛爐加熱，嚴防過熱和氧化脫碳；
(3)采用分級淬火、等溫淬火和淬火后及時回火，多次回火，充分消除內(nèi)應力，為線切割創(chuàng)造條件；
(4)制訂科學合理線切割工藝。
模具服役時在交變應力反復作用下形成的顯微疲勞裂紋緩慢擴展，導致突然疲勞斷裂。
(1)原材料存在發(fā)紋、白點、孔隙、疏松、非金屬夾雜、碳化物嚴(下接2、3版中縫)重偏析、帶狀組織、塊狀游離鐵素體冶金組織缺陷，破壞了基體組織連續(xù)性，形成不均勻應力集中。鋼錠中H2未排除，導致軋制時形成白點。鋼中存在Sb、Bi、Pb、Sn、As和S、P等有害雜質(zhì)，鋼中的P易引起冷脆，而S易引起熱脆，S、P有害雜質(zhì)超標均易形成疲勞源；
(2)化學滲層過厚、濃度過大、滲層過徒、硬化層過淺、過渡區(qū)硬度低等都可導致材料疲勞強度急劇降低；
(3)當模面加工粗糙、精度低、光潔度差，以及刀紋、刻字、劃痕、碰傷、腐蝕麻面等也易引起應力集中導致疲勞斷裂。
預防措施：
(1)嚴格選材，確保材質(zhì)，控制Pb、As、Sn等低熔點雜質(zhì)與S、P非金屬雜質(zhì)含量不超標；
(2)投產(chǎn)前進行材質(zhì)檢查，不合格原材料不投產(chǎn)；
(3)選用具有純潔度高、雜質(zhì)少、化學成分均勻、晶粒細、碳化物小、等向性能好，疲勞強度高等特點的電渣重熔精煉鋼，對模具型面表面噴丸強化和表面化學滲層改性強化處理，使金屬表層為預壓應力，抵消模具服役時產(chǎn)生的拉應力，提高模具型面疲勞強度；
(4)提高模具型面加工精度和光潔度；
(5)改善化學滲層和硬化層組織性能；
(6)采用微機控制化學滲層厚度、濃度和硬化層厚度。
9、疲勞裂紋
模具服役時在交變應力反復作用下形成的顯微疲勞裂紋緩慢擴展，導致突然疲勞斷裂。
(1)原材料存在發(fā)紋、自點、孔隙、疏松、非金屬夾雜、碳化物嚴重偏析、帶狀組織、塊狀游離鐵素體冶金組織缺陷，破壞了基體組織連續(xù)性，形成不均勻應力集中。鋼錠中112未排除，導致軋制時形成白點。鋼中存在Bi、 Pb、Sn、As和S、P等有害雜質(zhì)，鋼中的P易引起冷脆，而s易引起熱脆，S，P有害雜質(zhì)超標均易形成疲勞源；
(2)化學滲層過厚、濃度過大、滲層過度、硬化層過淺、過渡區(qū)硬度低等都可導致材料疲勞強度急劇降低；
(3)當模面加工粗糙、精度低、光潔度差，以及刀紋，刻字、劃痕、碰傷、腐蝕麻面等也易引起應力集中導致疲勞斷裂。
預防措施：
(1)嚴格選材，確保材質(zhì)，控制Pb、As、Sn等低熔點雜質(zhì)與S、P非金屬雜質(zhì)含量不超標；
(2)投產(chǎn)前進行材質(zhì)檢查，不合格原材料不投產(chǎn)；
(3)選用具有純潔度高、雜質(zhì)少、化學成分均勻、晶粒細．碳化物小、等向性能好，疲勞強度高等特點的電渣重熔精煉鋼，對模具型面表面噴丸強化和表面化學滲層改性強化處理，使金屬表層為預壓應力，抵消模具服役時產(chǎn)生的拉應力，提高模具型面疲勞強度；
(4)提高模具型面加工精度和光潔度；
(5)改善化學滲層和硬化層組織性能； 采用微機控制化學滲層厚度、濃度和硬化層厚度。
10、應力腐蝕裂紋
該裂紋常發(fā)生在使用過程中。金屬模具因化學反應或電化學反應過程，引起從表至內(nèi)組織結(jié)構損壞腐蝕作用而產(chǎn)生開裂，這就是應力腐蝕裂紋。模具鋼因熱處理后組織不同，抗蝕性能也不同。最耐蝕組織為奧氏體(A)，最易腐蝕組織為屈氏體(T)，依次為鐵素體(F)馬氏體(M)珠光體(P)索氏體(S)。因此，模具鋼熱處理不宜得到T組織。淬火鋼雖經(jīng)回火，但因回火不充分，淬火內(nèi)應力或多或少依然存在，模具服役時在外力作用下也會產(chǎn)生新的應力，凡有應力存在于金屬模具中就會有應力腐蝕裂紋發(fā)生。
預防措施：
(1)模具鋼淬火后應及時回火，充分回火，多次回火，以消除淬火內(nèi)應力；
(2)模具鋼淬火后一般不宜在350-400℃回火，因T組織常在此溫度出現(xiàn)，發(fā)生有T組織模具應重新處理，模具應進行防銹處理，提高抗蝕性能；
(3)熱作模具服役前進行低溫預熱，冷作模具服役一個階段后進行一次低溫回火消除應力，不僅能防止和避免應力腐蝕裂紋發(fā)生，還可大幅提高模具使用壽命，一舉兩得，有顯著技術經(jīng)濟效益。
---選自“金屬材料科學與技術”
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