模具钢的淬火缺陷分析

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。www.szquandeli.com

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