模具鋼的淬火缺陷分析

1.過熱 加熱溫度過高或在高溫下保溫時間過長，引起奧氏體晶粒粗化稱為過熱。粗大的奧氏體晶粒導致鋼的強韌性降低，增大淬火時的畸變開裂傾向。www.killhistory.net

2.過燒 加熱溫度過高，引起奧氏體晶粒嚴重粗化，而且晶界出現氧化或是熔化，導致晶界弱化，稱為過燒。鋼過燒后性能嚴重惡化，無法挽救，只能報廢。

3.脫碳 鋼在加熱時，表層的碳與介質中的氧、氫、二氧化碳以及水蒸氣等發生反應，降低了表層的碳濃度稱為脫碳。脫碳的鋼淬火后，表面硬度、疲勞強度、耐磨性降低，表面形成網狀裂紋。

4.氧化 鋼在加熱時，表層的鐵以及合金元素與介質中的氧、二氧化碳和水蒸氣等發生反應形成氧化膜的現場稱為氧化。

5.氫脆 高強度鋼在富氫氣氛中加熱時出現塑性和韌性降低的現象稱為氫脆。

除了上述的加熱缺陷過熱、過燒、脫碳、氧化、氫脆外，鋼的淬火還會出現以下缺陷：

1.淬火畸變：有體積變化、形狀畸變。淬火變形是不可避免的現象，但通過適當選擇材料、改進結構設計、合理選擇淬火方法及規范等可以有效的減少和控制淬火變形；如果變形超差，還可以采用熱校直、冷校直、熱點法校直、加壓回火等加以修正。

2.淬火開裂：端口有淬火油的痕跡，無氧化色，裂紋兩側無脫碳現象。

淬火開裂的主要原因有：

1）材料鑒別錯誤，熱處理工藝不合理。

2）冷卻不當，在Ms溫度以下快冷，相變應力過大。

3）工件截面尺寸相差太大，或孔洞很多，或有應力集中的危險位置。

4）淬火加熱溫度過高，晶粒粗大，脆性大。過燒時晶界氧化或熔化。

5）大件高合金鋼沒有預熱，加熱速度過快引起加熱開裂。

6）原始組織不良，原材料存在網狀共晶碳化物或球化退火不良。

7）原材料有顯微裂紋，淬火時裂紋擴大開裂。

8）重復淬火前沒有進行退火處理。

9）淬火后的模具鋼材未有及時回火處理。

淬火開裂是不可補救的淬火缺陷，只有采取積極的預防措施，如減少和控制淬火應力的大小、方向、分布、控制原材料的質量和熱處理加工質量、以及正確的結構設計等。

3.硬度不足：

1) 加熱不足：加熱溫度低、保溫時間短，有未熔鐵素體或合金元素溶解不足，奧氏體不均勻，淬透性差。

2) 冷卻不足：鋼的淬透性差；工件尺寸過大；介質冷卻能力差；預冷時間過長；水淬時間過短，出現非馬氏體組織。

3) 含碳量不足：原材料含碳量不足，原材料表面脫碳或加熱過程表面脫碳。

4) 殘余奧氏體量過多。高碳高合金鋼淬火溫度過高，奧氏體過于穩定。

4. 軟點：局部地區硬度偏低或硬度不均勻。

1）淬火時工件移動不夠，氣泡阻礙局部冷卻。

2）表面有氧化皮、銹斑或附著物阻礙局部冷卻。

3）原材料成分不均勻或原始組織不均勻，有嚴重的帶狀組織或碳化物偏析。

4）加熱時爐溫不均勻或裝爐不當使工件加熱不均勻和冷卻不均勻