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DC53_S136_VIKING等模具钢热处理裂纹-加热不当形成的裂纹

DC53_S136_VIKING等模具钢热处理裂纹-加热不当形成的裂纹

DC53、S136、VIKING模具钢热处理包括加热、保温、冷却等过程。DC53、S136、VIKING等模具钢热处理裂纹不仅在冷却(淬火)时可以产生,如果加热不当也可以形成裂纹。
⒈升温速度过快引起的裂纹
灰铸铁、合金铸铁、高锰钢、高合金钢铸件,在铸造时由于结晶过程的不同时性必然形成成分不均匀、组织不均匀;铸铁的石墨从微观上看可以认为是未发展的裂纹,铸态材料的非金属夹杂物、铸态高锰钢中硬而脆的碳化物相、高合金铸钢中成分偏析和疏松等缺陷的存在,以及高合金钢导热性差等因素,在大型工件快速加热时,可能形成较大的应力,从而出现开裂。
对于载面厚度相差很大或结构复杂的灰铸铁件、合金铸铁件在进行退火或其他热处理时,必须控制装炉温度和升温速度,否则容易引起开裂。灰铸件中的片状石墨的基体组织中存在许多微裂纹。如果加热过快,石墨导热性差,工件厚薄相差大,可产生很大的拉应力使微裂纹进一步扩展,形成裂纹。东莞市弘超模具科技有限公司致力于模具钢材应用研究,提供模具失效分析及模具寿命解决方案“一站式”服务,专业销售进口最具性价比模具钢材(日本大同模具钢、瑞典一胜百模具钢、瑞典乌德霍姆工具钢、日本日立模具钢、日本不二越高速钢、美国熔炉斯伯粉末冶金工具钢、德国葛利兹模具钢等以及国产新型模具钢、基体钢无磁模具钢火焰钢、空冷钢、红冲模具钢等)。
⒉表面增碳或脱碳引起的裂纹
合金钢零件在以碳氢化合物为气源的保护气氛炉(或可控气氛炉)中进行热处理加热时,由于操作不当或失控,炉内碳势增高,可使得加热的工件表面碳含量超过工件的原始碳含量。在随后的热处理时,操作者仍按原钢种的工艺规程进行淬火,从而产生淬火裂纹。虽然裂纹性质属于淬火裂纹,但裂纹产生的原因确系加热不当造成。
20SiMn2MoV是大截面低碳马氏体用钢,正常淬火是900℃加热水淬。为了防止表面脱碳,用20SiMn2MoV钢制造的大型零件,在井式渗碳炉中用甲醇裂解气进行保护,在900℃加热2h后水淬,淬火后发现裂纹,经化学分析,表面碳的质量分数达0.6%。详细分析后发现,这种开裂仅发生在前炉为气体渗碳的炉次,在接着进行保护气氛加热淬火情况下,由于保护淬火加热前对马弗罐的碳黑未做认真清理,虽然甲醇裂解气的碳势较低,但炉内残留的碳墨同甲醇裂解气作用使得CO含量升高,从而产生渗碳作用,引起工件增碳。20SiMn2MoV钢本身淬透性较高,当碳的质量分数上升到0.5%~0.6%时,碳和合金的联合作用,使得淬透趋向增大。
在高锰钢(如Mn13)的铸件热处理时,工件表面出现裂纹。金相分析发现表层有马氏体,表层裂纹系马氏体转变所成。经化学分析表明,表层发生脱碳、脱锰,在水韧处理后,表面脱锰层不能保证获得奥氏体状态,在快冷时,必然发生奥氏体向马氏体转变。这是由于在氧化性气氛中长期加热产生的。了解更多相关资讯,敬请关注东莞弘超模具钢材专业网站www.hongchao-dg.cn,海量的模具钢材最新动态资讯,尽在东莞弘超模具钢材网站。
低合金工具钢,高速钢在热处理加热时,如果表面产生脱碳,也有可能产生裂纹。
⒊过热或过烧引起的裂纹
高速钢,不锈钢工件,因淬火加热温度较高,一旦加热温度失控,很容易造成过热或过烧,从而引起热处理裂纹。有时高速钢刀具经轻微振动,即产生断裂。显微分析发现,这些刀具表面有许多裂纹,显微组织中有一定数量的共晶莱氏体,呈尖角状,有局部熔化现象。高速钢以W18Cr4V正常淬火加热温度(1280±10)℃,一旦仪表失控,温度到1300℃以上,则可产生晶界深化,引起过烧,造成产品报废。1r13,2Cr13不锈钢正常淬火温度为1050℃,如果在炉温极不均匀的炉内加热,或仪表失控,或加热时间过长,都有可能发生过热现象。

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