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影响模具钢淬火裂纹形成的因素

时间:2020-08-20 07:26:42 点击次数:575
    影响模具钢淬火裂纹形成的因素
  

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1.2344相当什么材料   

  

    影响模具钢淬火裂纹形成的因素——钢零件的化学成分和原始组织

  

    模具钢钢零件的化学成分

  

    钢的碳含量和合金元素对钢的淬火倾向有重要影响。

  

    一般来说,随着马氏体中碳含量的增加,板条马氏体逐渐变成孪晶马氏体,淬火微裂纹也增加,从而增加了马氏体的脆性,降低了钢的脆性断裂强度,增加了淬火裂纹的倾向。

  

     随着钢中碳含量的增加,热应力的影响减小,显微组织应力的影响增大。在水中淬火时,工件的表面压应力降低,而中间的更大拉应力接近表面。在油中淬火时,表面拉应力变大。所有这些都增加了淬火和开裂的趋势。

  

    碳质量分数大于0.4%,熔点低于330℃的钢发生淬火开裂。碳质量分数小于0.4%,Ms点高于330℃的钢不产生淬火裂纹。

  

    生产实践证明,选用ωc=0.4%的钢种可以避免零件淬火裂纹。

  

    合金元素对淬火裂纹的影响是复杂的。随着合金元素的增加,钢的热导率降低,增加了相变的不均匀性。同时,随着合金含量的增加,奥氏体被强化,并且难以通过塑性变形来松弛应力,从而增加了热处理期间的内应力,并且倾向于增加淬火裂纹。然而,合金元素的含量增加,这提高了钢的淬透性,并且可以用温和的淬火介质淬火,从而降低淬火裂纹的倾向。此外,一些合金元素如钒、铌、钛等具有细化奥氏体晶粒的作用,降低钢的过热倾向,从而降低淬火开裂倾向。

  

    原始组织的影响

  

    钢件淬火前的原始状态和组织对淬火裂纹有很大影响。大量生产实践证明,在结构钢中,铸态工件、锻造工件、焊接工件、热轧工件和冷塑料件模架材料1.2344轧工件由于管理不当、未进行初步热处理或未能进行正确的初步热处理,往往是淬火裂纹的重要原因。这些状态,由于粗奥氏体晶粒和严重魏氏组织的存在,或者没有被消除,这些粗组织将在再淬火期间被“继承”,使得淬火的马氏体结构变得粗糙和易碎。同时,由于原始组织粗糙,组织的不均匀性增加,内应力增加,导致淬火开裂。

  

    模具钢和轴承钢中,淬火前原始组织中珠光体的形态、数量和分布,以及碳化物的溶解量、形态和分布对淬火开裂倾向有很大影国产材料2344响。

  

    与球状珠光体相比,片状珠光体在较高的加热温度下容易引起奥氏体晶粒长大和过热。因此,对于原始片状珠光体组织的钢件,必须严格控制淬火加热温度和保温时间。否则,钢零件过热会导致淬火开裂。

  

    对于原始组织为球状珠光体的钢零件,在淬火和加热过程中,由于球状碳化物相对稳定,在向奥氏体转变的过程中,碳化物的溶解相对缓慢,往往会留下少量碳化物。这些残余碳化物阻碍了奥氏体晶粒的生长,片状珠光体的比容大于片状珠光体,因此球状珠光体淬火后的比容变化很小。因此,以均匀球状珠光体为原始组织的钢是淬火前减少裂纹的理想组织状态。实践证明,片状珠光体比球状珠光体更容易淬火和开裂。在片状珠光体中,片层间距越小,淬火和开裂的倾向越大。

  

    模具钢中碳化物的不均匀性对裂纹的形成也有一定的影响。退火后,网状碳化物是不允许的,不仅因为钢有很高的开裂倾向,而且因为网状碳化物的存在会降低工具的使用性能。

  

    生产中经常发生反复淬火和开裂。这是因为在二次淬火之前没有进行中间正火或中间退火。当在没有退火的情况下通过直接二次淬火再加热时,奥氏体晶粒容易显著生长,导致过热。因为过热限制了谷物的生长。此外,虽然淬火前的加热可以降低前一次淬火时的内应力,但不能完全消除。因此,还需要退火来完全消除它。更后,当多次重复淬火时,钢件表面的碳含量趋于减少。因此,表层将形成碳含量较低、还原程度较小的细小珠光体或马氏体,内部将形成淬火马氏体。由于表层结构的比容小于内部淬火结构的比容,即表层由于内层的大比容而膨胀,所以表层受到强拉伸应力。这种拉伸应力是裂纹的主要原因。

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