我國(guó)模具行業(yè)可持續(xù)發(fā)展．面臨嚴(yán)重考驗(yàn)。進(jìn)入二十一世紀(jì)榆恼，中國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)能得到更快的提升卞队，發(fā)展速度提高到20％以上。經(jīng)過(guò)20年的技術(shù)和制造能力積累善捂，模具出口也由90年代末的不到1億美元快速增長(zhǎng)到年的19.2億美元答呸，與當(dāng)年的模具進(jìn)口額億美元相當(dāng)(年平均增長(zhǎng)接近40％)，表明中國(guó)模具不僅可以基本滿(mǎn)足了我國(guó)制造業(yè)生產(chǎn)需要虽了，而且具備了走向國(guó)際市場(chǎng)的能力贸皖。模具聚集地區(qū)模具企業(yè)間產(chǎn)晶重復(fù)性高，技術(shù)水平接近轨盖，客戶(hù)群一致性高怀叭，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈導(dǎo)致行業(yè)利潤(rùn)空間縮小、技術(shù)投入乏力邯腆。微型馬達(dá)繁狐、電子電器、IT產(chǎn)品所需精密多工位級(jí)進(jìn)沖模安轰，復(fù)雜板材成型模真和其他精密復(fù)雜模具需求量增加較快快裳，而我國(guó)模具的設(shè)計(jì)制造能力不能滿(mǎn)足需要，仍然主要依賴(lài)進(jìn)口(進(jìn)口數(shù)量達(dá)到l2-l4億美元善酿，其中3O％因國(guó)內(nèi)無(wú)法生產(chǎn)诡拍，不得不給以進(jìn)口免稅)挞埃。主要原因是在這類(lèi)模具的技術(shù)和制造能力投入不夠，技術(shù)水平與國(guó)外水平差距較大供沼，面臨既無(wú)法替代進(jìn)口揩畴，也無(wú)法增加出口的尷尬局面。

    模具鋼熱處理中肿谩，淬火是常見(jiàn)工序檄泰。然而，因種種原因阎跳，有時(shí)難免會(huì)產(chǎn)生淬火裂紋额乱，致使前功盡棄。分析裂紋產(chǎn)生原因暗芯，進(jìn)而采取相應(yīng)預(yù)防措施膳蓬，具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。常見(jiàn)淬火裂紋有以下10類(lèi)型揍吧÷缬　　1、縱向裂紋　　裂紋呈軸向础钓，形狀細(xì)而長(zhǎng)麦汪。當(dāng)模具完全淬透即無(wú)心淬火時(shí)，心部轉(zhuǎn)變?yōu)楸热?**大的淬火馬氏體,產(chǎn)生切向拉應(yīng)力骨巢，模具鋼的含碳量愈高吾应，產(chǎn)生的切向拉應(yīng)力愈大，當(dāng)拉應(yīng)力大于該鋼強(qiáng)度極限時(shí)導(dǎo)致縱向裂紋形成怜牢。以下因素又加劇了縱向裂紋的產(chǎn)生： (1)鋼中含有較多S哇撮、P、Sb隘涅、Bi染累、Pb、Sn芳搞、As等低熔點(diǎn)有害雜質(zhì)之逾，鋼錠軋制時(shí)沿軋制方向呈縱向嚴(yán)重偏析分布，易產(chǎn)生應(yīng)力集中形成縱向淬火裂紋烩拎，或原材料軋制后快冷形成的縱向裂紋未加工掉保留在產(chǎn)品中導(dǎo)致***終淬火裂紋擴(kuò)大形成縱向裂紋署蠕； (2)模具尺寸在鋼的淬裂敏感尺寸范圍內(nèi)(碳工具鋼淬裂危險(xiǎn)尺寸為8-15mm，中低合金鋼危險(xiǎn)尺寸為25-40mm)或選擇的淬火冷卻介質(zhì)大大超過(guò)該鋼的臨界淬火冷卻速度時(shí)均易形成縱向裂紋桌嘎∥卮　　預(yù)防措施： (1)嚴(yán)格原材料入庫(kù)檢查，對(duì)有害雜質(zhì)含量超標(biāo)鋼材不投產(chǎn)； (2)盡量選用真空冶煉鸳终，爐外精煉或電渣重熔模具鋼材宰司； (3)改進(jìn)熱處理工藝，采用真空加熱戏杖、保護(hù)氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級(jí)淬火擞曙、等溫淬火菠勋； (4)變無(wú)心淬火為有心淬火即不完全淬透，獲得強(qiáng)韌性高的下貝氏體組織等措施，大幅度降低拉應(yīng)力樊空，能有效避免模具縱向開(kāi)裂和淬火畸變涛谢∪魃　　2橫向裂紋　　裂紋特征是垂直于軸向照币。未淬透模具，在淬硬區(qū)與未淬硬區(qū)過(guò)渡部分存在大的拉應(yīng)力峰值俏纂，大型模具快速冷卻時(shí)易形成大的拉應(yīng)力峰值方染，因形成的軸向應(yīng)力大于切向應(yīng)力，導(dǎo)致產(chǎn)生橫向裂紋针力。鍛造模塊中S狰潘、P．Sb，Bi搁童，Pb言戮，Sn，As等低熔點(diǎn)有害雜質(zhì)的橫向偏析或模塊存在橫向顯微裂紋钧陈，淬火后經(jīng)擴(kuò)展形成橫向裂紋针疲。　　預(yù)防措施： (1)模塊應(yīng)合理鍛造绘役，原材料長(zhǎng)度與直徑之比即鍛造比***好選在2—3之間，鍛造采用雙十字形變向鍛造溯绽，經(jīng)五鐓五拔多火鍛造缮殊，使鋼中碳化物和雜質(zhì)呈細(xì)、小榨涩，勻分布于鋼基體晴携，鍛造纖維組織圍繞型腔無(wú)定向分布，大幅度提高模塊橫向力學(xué)性能饶辖，減少和消除應(yīng)力源位门； (2)選擇理想的冷卻速度和冷卻介質(zhì)：在鋼的Ms點(diǎn)以上快冷，大于該鋼臨界淬火冷卻速度茶萨，鋼中過(guò)冷奧氏體產(chǎn)生的應(yīng)力為熱應(yīng)力吵箕，表層為壓應(yīng)力，內(nèi)層為張應(yīng)力沥茸，相互抵消辉票，有效防止熱應(yīng)力裂紋形成拎杉，在鋼的Ms—Mf之間緩冷，大幅度降低形成淬火馬氏體時(shí)的組織應(yīng)力誉港。當(dāng)鋼中熱應(yīng)力與相應(yīng)應(yīng)力總和為正(張應(yīng)力)時(shí)药漆，則易淬裂，為負(fù)時(shí)愤痴，則不易淬裂学辰。充分利用熱應(yīng)力，降低相變應(yīng)力釉肘，控制應(yīng)力總和為負(fù)圾唬，能有效避免橫向淬火裂紋發(fā)生。CL-1有機(jī)淬火介質(zhì)是較理想淬火劑舔亦，同時(shí)可減少和避免淬火模具畸變酋剂，還可控制硬化層合理分布。調(diào)正CL-1 淬火劑不同濃度配比孵樟，可得到不同冷卻速度敦遥，獲得所需硬化層分布，滿(mǎn)足不同模具鋼需求渭厕∈癯耄　　3弧狀裂紋　　常發(fā)生在模具棱角角、缺口莎壹、孔穴韶荔、 凹模接線(xiàn)飛邊等形狀突變處。這是因?yàn)樵死剩慊饡r(shí)棱角處產(chǎn)生的應(yīng)力是平滑表面平均應(yīng)力的10倍钞嘶。另外， (1)鋼中含碳(C)量和合金元素含量愈高炮俩，鋼Ms點(diǎn)愈低烟摸，Ms點(diǎn)降低2℃，則淬裂傾向增加1．2倍垒隅，Ms點(diǎn)降低8℃诲蛙，淬裂傾向則增加8倍； (2)鋼中不同組織轉(zhuǎn)變和相同組織轉(zhuǎn)變不同時(shí)性央鲸，由于不同組織比容差竿努，造成巨大組織應(yīng)力，導(dǎo)致組織交界處形成弧狀裂紋蒜漓； (3)淬火后未及時(shí)回火南困，或回火不充分，鋼中殘余奧氏體未充分轉(zhuǎn)變，保留在使用狀態(tài)中屿婴，促進(jìn)應(yīng)力重新分布烙变，或模具服役時(shí)殘余奧氏體發(fā)生馬氏體相變產(chǎn)生新的內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)綜合應(yīng)力大于該鋼強(qiáng)度極限時(shí)便形成弧狀裂紋侄栖； (4)具有第二類(lèi)回火脆性鋼皮能，淬火后高溫回火緩冷，導(dǎo)致鋼中P乏帧，s等有害雜質(zhì)化合物沿晶界析出示蛰，大大降低晶界結(jié)合力和強(qiáng)韌性，增加脆性锐凉，服役時(shí)在外力作用下形成弧狀裂紋许赌。　　預(yù)防措施： (1)改進(jìn)設(shè)計(jì)英沛，盡量使形狀對(duì)稱(chēng)宣踊，減少形狀突變，增加工藝孔與加強(qiáng)筋动稀， 或采用組合裝配溉剿； (2)圓角代直角及尖角銳邊，貫穿孔代盲孔烯底，提高加工精度和表面光潔度液歉，減少應(yīng)力集中源，對(duì)于無(wú)法避免直角骗廊、尖角銳邊氧洞、盲孔等處一般硬度要求不高，可用鐵絲硝都、石棉繩八睬、耐火泥等進(jìn)行包扎或填塞，人為造成冷卻屏障传戏，使之緩慢冷卻淬火咖炕，避免應(yīng)力集中，防止淬火時(shí)弧狀裂紋形成荔违；(3)淬火鋼應(yīng)及時(shí)回火比邯，消除部分淬火內(nèi)應(yīng)力蒸霖，防止淬火應(yīng)力擴(kuò)展擅屿； (4)較長(zhǎng)時(shí)間回火，提高模具抗斷裂韌性值蹈沧； (5)充分回火肠侨，得到穩(wěn)定組織性能；(6)多次回火使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變充分和消除新的應(yīng)力； (7)合理回火恤您，提高鋼件疲勞抗力和綜合機(jī)械力學(xué)性能铬歇； (8)對(duì)于有第二類(lèi)回火脆性模具鋼高溫回火后應(yīng)快冷(水冷或油冷)，可消除二類(lèi)回火脆性绚逾，防止和避免淬火時(shí)弧狀裂紋形成缮峦。　　4剝離裂紋　　模具服役時(shí)在應(yīng)力作用下吟眶，淬火硬化層一塊塊從鋼基體中剝離取屡。因模具表層組織和心部組織比容不同，淬火時(shí)表層形成軸向烯舵、切向淬火應(yīng)力乡媒，徑向產(chǎn)生拉應(yīng)力，并向內(nèi)部突變苦疡，在應(yīng)力急劇變化范圍較窄處產(chǎn)生剝離裂紋覆晋，常發(fā)生于經(jīng)表層化學(xué)熱處理模具冷卻過(guò)程中，因表層化學(xué)改性與鋼基體相變不同時(shí)性引起內(nèi)外層淬火馬氏體膨脹不同時(shí)進(jìn)行愧克，產(chǎn)生大的相變應(yīng)力苛逮，導(dǎo)致化學(xué)處理滲層從基體組織中剝離。如火焰表面淬硬層升艇、高頻表面淬硬層址卡、滲碳層、碳氮共滲層蹿蹲、滲氮層立得、滲硼層、滲金屬層等漏丹『局＃化學(xué)滲層淬火后不宜快速回火，尤其是300~C以下低溫回火快速加熱凶劝，會(huì)促使表層形成拉應(yīng)力诗肖，而鋼基體心部及過(guò)渡層形成壓縮應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于壓縮應(yīng)力時(shí)视腾，導(dǎo)致化學(xué)滲層被拉裂剝離受霓。　　預(yù)防措施： (1)應(yīng)使模具鋼化學(xué)滲層濃度與硬度由表至內(nèi)平緩降低敬痴，增強(qiáng)滲層與基體結(jié)合力肢助，滲后進(jìn)行擴(kuò)散處理能使化學(xué)滲層與基體過(guò)渡均勻；(2)模具鋼化學(xué)處理之前進(jìn)行擴(kuò)散退火砧蜂、球化退火腕吞、調(diào)質(zhì)處理吊苗，充分細(xì)化原始組織，能有效防止和避免剝離裂紋產(chǎn)生晓吝，確保產(chǎn)品質(zhì)量契瞒。　　5網(wǎng)狀裂紋　　裂紋深度較淺东赠，一般深約0.01-1.5mm郭劳，呈輻射狀，別名龜裂侥乓。原因主要有： (1)原材料有較深脫碳層量评，冷切削加工未去除，或成品模具在氧化氣氛爐中加熱造成氧化脫碳南锦； (2)模具脫碳表層金屬組織與鋼基體馬氏體含碳量不同粹痛，比容不同，鋼脫碳表層淬火時(shí)產(chǎn)生大的拉應(yīng)力厦蛆，因此倘哩，表層金屬往往沿晶界被拉裂成網(wǎng)狀； (3)原材料是粗晶粒鋼龚川，原始組織粗大惦鲜，存在大塊狀鐵素體，常規(guī)淬火無(wú)法消除俐绊，保留在淬火組織中懂虱，或控溫不準(zhǔn)，儀表失靈搞佬，發(fā)生組織過(guò)熱蔷秉，甚至過(guò)燒，晶粒粗化柞励，失去晶界結(jié)合力者勤，模具淬火冷卻時(shí)鋼的碳化物沿奧氏體晶界析出，晶界強(qiáng)度大大降低求勤，韌性差督涸，脆性大，在拉應(yīng)力作用下沿晶界呈網(wǎng)狀裂開(kāi)硬板〕海　　預(yù)防措施： (1)嚴(yán)格原材料化學(xué)成分．金相組織和探傷檢查，不合格原材料和粗晶粒鋼不宜作模具材料肪薄； (2)選用細(xì)晶粒鋼药挥、真空電爐鋼，投產(chǎn)前復(fù)查原材料脫碳層深度颤扣，冷切削加工余量必須大于脫碳層深度瘩醚； (3)制訂先進(jìn)合理熱處理工藝，選用微機(jī)控溫儀表愿梆，控制精度達(dá)到±1.5℃熬孤，定時(shí)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀表； (4)模具產(chǎn)品***終處理選用真空電爐莲狮、保護(hù)氣氛爐和經(jīng)充分脫氧鹽浴爐加熱模具產(chǎn)品等措施测醛，有效防止和避免網(wǎng)狀裂紋形成。