模具鋼熱處理出現(xiàn)缺陷的原因及預(yù)防措施
社會工業(yè)化的發(fā)展處于一個高峰期，各種模具鋼材性能不斷在改進，形成了一定的市場規(guī)模。而模具鋼熱處理的過程是決定模具鋼性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。有些模具鋼在熱處理出現(xiàn)缺陷，導(dǎo)致模具鋼報廢棄用。那么模具鋼熱處理出現(xiàn)缺陷的原因有哪些呢？又該怎么預(yù)防呢？
一.淬裂
淬裂的原因及預(yù)防措施如下：
1、形狀效應(yīng)。主要是設(shè)計因素造成的，如圓角R過小、孔穴位置設(shè)置不當，截面過渡不好。
2、過熱（過燒）。主要是由控溫不準或跑溫、工藝設(shè)置溫度過高、爐溫不均等因素造成。預(yù)防措施包括：檢修、校對控溫系統(tǒng)、修正工藝溫度、在工件與爐底板間加墊鐵等。
3、脫碳。主要由過熱（或過燒）、空氣爐無保護加熱、機加余量小、鍛造或預(yù)備熱處理殘留脫碳層等因素造成。預(yù)防措施為：可控氣氛 加熱，鹽浴加熱，真空爐、箱式爐采用裝箱保護或使用防氧化涂料；機加工余量加大2-3mm。
4、冷卻不當。主要是冷卻劑選擇不當或過冷造成，應(yīng)當掌握淬火介質(zhì)冷卻特性或回火處理。
5、原材料組織不良。如碳化物偏析嚴重，鍛造質(zhì)量差，預(yù)備熱處理方法不當?shù)?。預(yù)防措施是：采用正確的鍛造工藝和合理的預(yù)備熱處理 制度。
二.硬度不足
硬度不足的原因和預(yù)防措施如下：
1、淬火溫度過低。主要是由于工藝設(shè)置溫度不當、控溫系統(tǒng)誤差、裝爐或進入冷卻槽方法不當?shù)仍蛟斐?，?yīng)該修正工藝溫度，檢修校核控溫系統(tǒng)，裝爐時，工件間隔合理擺放均勻，分散入槽，禁止堆積或成捆入槽冷卻。
2、淬火溫度過高。這是由工藝設(shè)置溫度不當或控溫系統(tǒng)誤差造成，應(yīng)當修正工藝溫度，檢修校核控溫系統(tǒng)。
3、過回火。這是由回火溫度設(shè)置過高、控溫系統(tǒng)故障誤差或爐溫過高時入爐造成，應(yīng)當修正工藝溫度，檢修校核控溫系統(tǒng)，不高于設(shè)置爐溫裝入。
4、冷卻不當。原因是預(yù)冷時間過長，冷卻介質(zhì)選擇不當，淬火介質(zhì)溫度漸高而冷卻性能下降，攪拌不良或出槽溫度過高等。措施：出爐、入槽等要快；掌握淬火介質(zhì)冷卻特性；油溫60-80℃，水溫30℃以下，當淬火量大而使冷卻介質(zhì)升溫時，應(yīng)添加冷卻淬火介質(zhì)或改用其它冷卻槽冷卻；加強冷卻劑的攪拌；在Ms+50℃時取出。
5、脫碳。這是由原材料殘留脫碳層或淬火加熱時造成，預(yù)防措施為可控氣氛加熱，鹽浴加熱，真空爐、箱式爐采用裝箱保護或使用防氧化涂料；機加工余量加大2-3mm。
三.變形超差
在機械制造中，熱處理的淬火變形是絕對的，而不變形才是相對的。換句話說，只是一個變形大小的問題。這主要是由于熱處理過程中馬氏體相變具有表面浮凸效應(yīng)。
預(yù)防熱處理變形是一項非常困難的工作，在許多情況下，不得不依靠經(jīng)驗加以解決。這是因為，不僅鋼種和模具形狀對熱處理變形有影響，不當?shù)奶蓟锓植紶顟B(tài)及鍛造和熱處理方法同樣會引起或加劇，而且在熱處理諸多條件中，只要某一條件發(fā)生變化，鋼件的變形程度就會有很大變化。
四.脫碳
脫碳是由于鋼件在加熱或保溫時，因周圍氣氛的作用，使表面層部分的碳全部或部分喪失的現(xiàn)象和反應(yīng)。鋼件的脫碳不僅會造成硬度不足、淬裂和熱處理變形及化學(xué)熱處理缺陷，而且對疲勞強度、耐磨性及模具性能也有很大影響。
五.放電加工引起的裂紋
在模具制造中，采用放電加工（電脈沖及線切割）是越來越普遍采用的加工方法，但隨著放電加工的廣泛應(yīng)用，其引起的缺陷也相應(yīng)增多。
由于放電加工是借助于放電所產(chǎn)生的高溫而使模具表面熔化的加工方法，因此，在其加工表面形成白色的放電加工變質(zhì)層，并產(chǎn)生800MPa左右的拉應(yīng)力，這樣，在模具的電加工過程中常出現(xiàn)變形或裂紋等缺陷。
六.韌性不足
韌性不足的原因可能是淬火溫度過高，且保溫時間過長引起晶粒粗化造成的，或由于沒有避開回火脆性區(qū)進行回火。
七.磨削裂紋
當工件內(nèi)有大量的殘留奧氏體時，在磨削熱的作用下，發(fā)生回火轉(zhuǎn)變，從而產(chǎn)生組織應(yīng)力，導(dǎo)致工件開裂。其預(yù)防措施是：淬火后進行深冷處理或多次重復(fù)回火，最大限度地降低殘留奧氏體量。
