影响工模具钢淬火裂纹形成的因素-工艺因素

工艺因素(主要是淬火加热温度保温时间,冷却方式等因素)对 淬火裂纹倾向影响较大。

加热因素影响工模具钢淬火裂纹的形成
淬火加热温度升高,热处理应力增大,淬火马氏体组织粗化、脆化,断裂强度降低,淬裂倾向增大。
就一般钢而言,晶粒越细小,断裂抗力越高,淬裂倾向越小,相反晶粒粗化,断裂抗力下降,淬裂倾向增大。晶粒大小同淬火加热温度和淬火加热保温时间有直接关系。加热温度升高或保温时间增长,均能使晶粒粗化,因而增加淬裂倾向。
高碳钢提高淬火温度,二次碳化物逐渐溶解,奥氏体中的含碳量和合金元素含量增加,增加了淬透性和淬硬性,降低了马氏体转变点,这些因此也增加了淬裂倾向。随着淬火温度的提高,淬裂率直线增加。
在实际生产中,对于淬火裂纹敏感性较大的零件,应正确选择淬火温度。从防止淬裂的观点看,应尽量选用较低的淬火加热温度。
在热处理生产中,因仪表控制不当,发生加热温度过高时,对一般钢种而言,则不必立即淬火,可将工件从炉中取出放在炉外冷却,当冷却到没有红色时(约500~550℃),再重新加热至正常温度淬火。这是利用正火,通过相变调整晶粒度,消除过热危害的简捷办法。
淬火开裂与选用的加热炉型有一定的关系,一般说来,真空炉、电炉、盐炉淬裂倾向性小;重油炉、柴油炉、天然气炉、燃煤炉等火焰炉淬裂倾向性大。由于后者的火焰直接加热工件温度不均匀,且易过热,容易氧化脱碳,这是淬裂率较高的主要原因。此外,在火焰炉中,因燃烧产物中含有大量氢气,氢在高温时,易渗入钢中,助长了淬裂倾向。

冷却因素影响工模具钢淬火裂纹的形成
淬火冷却方式不同,内应力的大小、类型和分布不同,淬火钢的组织形态不同,断裂抗力不同,因此淬透倾向不同。
钢件加热至奥氏体状态,在淬火冷却过程中,一方面希望快速冷却,使奥氏体不会发生珠光体转变或贝氏体转变,也就是快速冷却,以躲过“C”曲线上的“鼻子”;另一方面希望奥氏体进入马氏体区后慢速冷却,产生马氏体转变,实现淬火。
由加热温度冷却到马氏体开始相变温度的过程中,钢的组织仍为奥氏体,奥氏体本身具有低屈服点、高塑性的特征,同时由于没有发生组织的转变,因而也不会有组织应力的产生,仅仅产生热应力。所以,在这一阶段,钢件一般不会产生裂纹。
当钢件冷却到Ms点以下的温度,即钢发生马氏体相变时,体积膨胀,产生第二类畸变、第二类应力及宏观的组织应力和热应力,因而易于产生淬火裂纹。

试验研究表明,钢在马氏体转变区内缓冷可以获得碳浓度较低的马氏体,从而减少马氏体的正方度和组织应力,提高断裂抗力。需要指出的是在Ms点以下缓慢冷却会使马氏体发生自回火,冷却速度越慢,自回火的程度越大,马氏体中的含碳量则越低。表1为高碳钢淬火马氏体中的含碳量。由表可见,在水、油和硝盐中淬火冷却后马氏体中含碳量不同,慢冷却时马氏体中含碳量少,减低了组织应力。

表1  9SiCr、CrWMn和Cr钢淬火冷却条件与马氏体含碳量的关系(注试样尺寸为φ10~15mm圆棒形)
钢号 淬火温度/℃ 冷却介质 硬度(HRC) 马氏体中碳的质量分数(%)
9SiCr 875 20℃的水
30℃的油
170℃的硝盐,空冷 64
63.5
63 0.75
0.65
0.58
CrWMn 840 20℃的水
30℃的油
170℃的硝盐,空冷 63.5
63
62 0.82
0.55
0.43
Cr 850 20℃的水
30℃的油
170℃的硝盐,空冷 64
63
63 0.70
0.50
0.30
另一方面,在马氏体区间内缓慢冷却,还能提高冷却后钢的破断抗力,从而降低钢件的淬裂.
由于在马氏体转变区间的缓慢冷却,既能降低淬火应力,又能提高钢的破断抗力,因而马氏体等温淬火,分级淬火,水-油,水-空气双液淬火成为防止淬裂的常用工艺方法。

更多信息
请直接与我公司服务人员联络,以获得更多的有关工模具钢淬火裂纹形成的因素以及
模具钢材的选择、应用、热处理及库存等相关资料。


  • 发表评论
  • 用户:  验证码: 点击更换  

 

设为首页 | 加入收藏 | 联系我们    上海荔锋金属制品有限公司 Copyright © 2008-2012 ICP备案号:沪ICP备09089709号
 地址:上海市松江区洞泾开发区张泾路1361号   联系电话:400-600-3918 021-57637232 61995252 传真:021-33525079
钨钢 高速钢 模具钢 模具材料 模具钢材 进口钨钢  钨钢价格 进口模具钢 一胜百 日本日立 大同 SKD11 S136  ASP23 NAK80 ASP60 SKD61 8407 

Powered by PageAdmin CMS

 

设为首页 | 加入收藏 | |联系我们    上海荔锋金属制品有限公司 Copyright © 2008-2012 ICP备案号:沪ICP备09089709号
 地址:上海市松江区泗泾镇九干路1525号   联系电话:021-57637232 61995252 传真:021-33525079
钨钢 高速钢 模具钢 模具材料 模具钢材 进口钨钢  钨钢价格 进口模具钢 一胜百 日本日立 大同 SKD11 S136  ASP23 NAK80 ASP60 SKD61 H13 8407