模(mo)具(ju)鋼(gang)熱處理中，淬(cui)火是(shi)常(chang)(chang)見工序。然而，因(yin)種種原(yuan)因(yin)，有(you)(you)時難免會(hui)產生淬(cui)火裂(lie)紋，致使(shi)前(qian)功盡棄。分析(xi)裂(lie)紋產生原(yuan)因(yin)，進而采取(qu)相應預(yu)防措施，具(ju)有(you)(you)顯著的(de)技術經濟效益(yi)。常(chang)(chang)見淬(cui)火裂(lie)紋有(you)(you)以下10種類型。

裂(lie)紋(wen)呈(cheng)軸(zhou)向(xiang)，形狀(zhuang)細而長。當模(mo)具完(wan)全淬透即無(wu)心(xin)淬火時(shi)，心(xin)部轉變為比容最大的淬火馬氏體，產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)切向(xiang)拉應(ying)力，模(mo)具鋼(gang)的含碳量愈(yu)高，產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的切向(xiang)拉應(ying)力愈(yu)大，當拉應(ying)力大于(yu)該鋼(gang)強度極限時(shi)導致縱向(xiang)裂(lie)紋(wen)形成。以下因素又加劇(ju)了縱向(xiang)裂(lie)紋(wen)的產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)：

(1)鋼中(zhong)含有較多S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔點有害雜質(zhi)，鋼錠軋制時沿軋制方向(xiang)呈縱向(xiang)嚴重偏析分布，易產(chan)生應(ying)力集中(zhong)形(xing)成(cheng)(cheng)縱向(xiang)淬(cui)火裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)或原材料軋制后快(kuai)冷形(xing)成(cheng)(cheng)的縱向(xiang)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)未加工掉(diao)保留在產(chan)品中(zhong)導(dao)致(zhi)最終淬(cui)火裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)擴(kuo)大形(xing)成(cheng)(cheng)縱向(xiang)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)；

(2)模具(ju)尺寸(cun)在鋼(gang)的(de)(de)淬裂敏感尺寸(cun)范圍內(nei)(碳工(gong)具(ju)鋼(gang)淬裂危險尺寸(cun)為8-15mm，中(zhong)低合金鋼(gang)危險尺寸(cun)25-40mm)或選(xuan)擇(ze)的(de)(de)淬火冷(leng)卻介質大(da)大(da)超過該鋼(gang)的(de)(de)臨界淬火冷(leng)卻速度時均易(yi)形成(cheng)縱向裂紋。

預防(fang)措施：

(1)嚴格原(yuan)材(cai)料入庫檢查，對有(you)害雜(za)質含量(liang)超標鋼材(cai)不投產；

(2)盡量選(xuan)用真空冶煉(lian)、爐(lu)外精煉(lian)或電渣重熔模具鋼材(cai)；

(3)改進熱處理工藝(yi)，采用真空加(jia)工熱、保護氣氛加(jia)熱和充(chong)分(fen)脫氧鹽浴(yu)爐(lu)加(jia)熱及分(fen)析淬(cui)火(huo)、等溫淬(cui)火(huo)；

(4)變(bian)無心淬火(huo)(huo)為有心淬火(huo)(huo)即不完全淬透，獲得(de)強韌(ren)性高的下貝氏體組織等措施(shi)，大幅(fu)度降低拉應力，能(neng)有效避免模具縱向開(kai)裂(lie)和淬火(huo)(huo)畸變(bian)。

裂紋特征是垂直于軸(zhou)向(xiang)(xiang)。未(wei)淬(cui)(cui)透模(mo)具(ju)，在(zai)淬(cui)(cui)硬(ying)區(qu)與(yu)未(wei)淬(cui)(cui)硬(ying)區(qu)過渡部分存在(zai)大(da)(da)的拉應力(li)峰值(zhi)，大(da)(da)型模(mo)具(ju)快速冷卻(que)時(shi)易形(xing)成大(da)(da)的拉應力(li)峰值(zhi)，因形(xing)成的軸(zhou)向(xiang)(xiang)應力(li)大(da)(da)于切向(xiang)(xiang)應力(li)，導致產(chan)生橫向(xiang)(xiang)裂紋。鍛造模(mo)塊中S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等(deng)低熔點有害雜質的橫向(xiang)(xiang)偏析或模(mo)塊存在(zai)橫向(xiang)(xiang)顯(xian)微(wei)裂紋，淬(cui)(cui)火后經擴(kuo)展(zhan)形(xing)成橫向(xiang)(xiang)裂紋。

預防措施：

(1)模塊應(ying)合理鍛造(zao)(zao)(zao)(zao)，原材料長度(du)與直徑之(zhi)(zhi)比(bi)即鍛造(zao)(zao)(zao)(zao)比(bi)最好選在2-3之(zhi)(zhi)間，鍛造(zao)(zao)(zao)(zao)之(zhi)(zhi)間雙十字形變向鍛造(zao)(zao)(zao)(zao)，經五鐓五拔多火(huo)鍛造(zao)(zao)(zao)(zao)，使鋼中(zhong)碳化物和(he)雜質呈(cheng)細、小(xiao)、勻分(fen)(fen)布于鋼基體，鍛造(zao)(zao)(zao)(zao)纖(xian)維(wei)組織圍繞型(xing)腔無定向分(fen)(fen)布，大幅度(du)提高模塊橫向力學性能(neng)，減少(shao)和(he)消除應(ying)力源(yuan)；

(2)選(xuan)擇理想的(de)冷(leng)卻速(su)度(du)和(he)冷(leng)卻介質：在(zai)鋼的(de)Ms點以上快冷(leng)，大于該(gai)鋼臨界淬(cui)火冷(leng)卻速(su)度(du)，鋼中(zhong)過冷(leng)奧氏體產生的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)為熱應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)，表層為壓(ya)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)，內層為張應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)，相互(hu)抵消，有效(xiao)防止熱應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)裂(lie)紋(wen)形(xing)成(cheng)，在(zai)鋼的(de)Ms-Mf之間緩(huan)冷(leng)，大幅度(du)降低形(xing)成(cheng)淬(cui)火馬氏體時(shi)(shi)的(de)組織應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)。當鋼中(zhong)熱應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)與相應(ying)(ying)(ying)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)總和(he)為正(張應(ying)(ying)(ying)力(li)(li))時(shi)(shi)，則易(yi)淬(cui)裂(lie)，為負(fu)時(shi)(shi)，則不(bu)易(yi)淬(cui)裂(lie)。充分利用熱應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)，降低相變(bian)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)，控(kong)制應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)總和(he)為負(fu)，能有效(xiao)避(bi)(bi)免橫(heng)向(xiang)淬(cui)火裂(lie)紋(wen)發(fa)生。CL-1有機淬(cui)火介質是較理想淬(cui)火劑，同(tong)時(shi)(shi)可減少和(he)避(bi)(bi)免淬(cui)火模具畸變(bian)，還可控(kong)制硬化層合理分布(bu)。調(diao)正CL-1淬(cui)火劑不(bu)同(tong)濃度(du)配比，可得到不(bu)同(tong)冷(leng)卻速(su)度(du)，獲得所需(xu)硬化層分布(bu)，滿足不(bu)同(tong)模具鋼需(xu)求。

常發生在模具棱(leng)角(jiao)、凸臺、刀紋、尖角(jiao)、直角(jiao)、缺(que)口、孔(kong)穴、凹(ao)模接線飛邊等形(xing)狀(zhuang)突變處。這是(shi)因為，淬(cui)火(huo)時棱(leng)角(jiao)處產生的應力是(shi)平滑表面平均(jun)應力的10倍。

(1)鋼中含碳(C)量和合(he)金元素含量愈高(gao)，鋼Ms點愈低，Ms點降低2℃，則(ze)淬(cui)裂紋傾向增(zeng)加1.2倍(bei)，Ms點降低8℃，淬(cui)裂傾向則(ze)增(zeng)加8倍(bei)；

(2)鋼中不(bu)同組織轉(zhuan)變和相同組織轉(zhuan)變不(bu)同時性，由于不(bu)同組織比(bi)容差，造成巨大組織應力，導致(zhi)組織交界處(chu)形成弧狀裂紋；

(3)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)后未及時(shi)回(hui)火(huo)(huo)(huo)，或(huo)回(hui)火(huo)(huo)(huo)不充分，鋼(gang)中殘(can)余(yu)奧(ao)氏體未充分轉變，保(bao)留(liu)在使(shi)用狀(zhuang)態中，促使(shi)應(ying)(ying)力(li)重新分布，或(huo)模具服役時(shi)殘(can)余(yu)奧(ao)氏體發生馬氏體相(xiang)變產(chan)生新的(de)內應(ying)(ying)力(li)，當綜合(he)應(ying)(ying)力(li)大于該鋼(gang)強度極限時(shi)便形成弧狀(zhuang)裂(lie)紋；

(4)具有第二類回火(huo)脆(cui)(cui)性鋼，淬火(huo)后高溫回火(huo)緩冷，導致鋼中P、S等有害雜質化合(he)物沿(yan)晶(jing)界(jie)析出，大大降低晶(jing)界(jie)結合(he)力(li)和強韌性，增(zeng)加脆(cui)(cui)性，服役時在(zai)外力(li)作用(yong)下形(xing)成弧狀裂紋。

預防措(cuo)施(shi)：

(1)改進設計(ji)，盡量使形(xing)狀對稱，減少形(xing)狀突變，增加工藝孔(kong)與加強筋(jin)，或采(cai)用組合(he)裝配；

(2)圓角代直角及尖(jian)角銳(rui)邊，貫穿(chuan)孔(kong)代盲(mang)(mang)孔(kong)，提高加工(gong)精(jing)度和表面光潔度，減少應力(li)集中(zhong)源，對于無法避免(mian)直角、尖(jian)角銳(rui)邊、盲(mang)(mang)孔(kong)等(deng)處一般(ban)硬度要求不(bu)高，可(ke)用鐵(tie)絲(si)、石棉繩、耐火(huo)泥等(deng)進行包扎(zha)或填(tian)塞，人為(wei)造成(cheng)冷卻(que)(que)屏障，使之緩(huan)慢冷卻(que)(que)淬(cui)火(huo)，避免(mian)應力(li)集中(zhong)，防止淬(cui)火(huo)時(shi)弧狀裂(lie)紋形成(cheng)；

(3)淬(cui)火(huo)(huo)鋼(gang)應及時回火(huo)(huo)，消除部(bu)分淬(cui)火(huo)(huo)內(nei)應力(li)(li)，防止(zhi)淬(cui)火(huo)(huo)應力(li)(li)擴展；

(4)較長時間回火(huo)，提高模具抗斷裂韌性值(zhi)：

(5)充(chong)分(fen)回火(huo)，得(de)到(dao)穩(wen)定(ding)組織性(xing)能；

(6)多次回火使殘余(yu)奧氏體轉變(bian)充分(fen)和消除新的應力；

(7)合理回火，提高鋼件疲勞抗力(li)和綜合機械力(li)學(xue)性能；

(8)對于(yu)有第二(er)類回火脆性模具(ju)鋼高溫(wen)回火后應快冷(leng)(水冷(leng)或油冷(leng))，可消除二(er)類回火脆性，防(fang)止和避(bi)免(mian)淬火時(shi)弧狀(zhuang)裂紋形狀(zhuang)。

模(mo)具服役時在(zai)應(ying)(ying)力(li)作用下，淬(cui)火(huo)硬化(hua)(hua)層(ceng)(ceng)(ceng)一塊塊從(cong)鋼基(ji)體中剝(bo)離(li)(li)。因模(mo)具表(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)組織和(he)心部(bu)組織比容不(bu)同，淬(cui)火(huo)時表(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)形(xing)成軸向(xiang)、切向(xiang)淬(cui)火(huo)應(ying)(ying)力(li)，徑向(xiang)產生拉(la)應(ying)(ying)力(li)，并向(xiang)內部(bu)突變(bian)，在(zai)應(ying)(ying)力(li)急劇變(bian)化(hua)(hua)范圍較窄處(chu)(chu)產生剝(bo)離(li)(li)裂紋(wen)，常發(fa)生于經表(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)化(hua)(hua)學熱處(chu)(chu)理模(mo)具冷卻過程中，因表(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)化(hua)(hua)學改(gai)性(xing)與鋼基(ji)體相(xiang)變(bian)不(bu)同時性(xing)引起內外(wai)層(ceng)(ceng)(ceng)淬(cui)火(huo)馬氏體膨(peng)脹不(bu)同時進行(xing)，產生大(da)(da)的(de)相(xiang)變(bian)應(ying)(ying)力(li)，導(dao)致化(hua)(hua)學處(chu)(chu)理滲(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)從(cong)基(ji)體組織中剝(bo)離(li)(li)。如(ru)火(huo)焰(yan)表(biao)面淬(cui)硬層(ceng)(ceng)(ceng)、高頻表(biao)面淬(cui)硬層(ceng)(ceng)(ceng)、滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)層(ceng)(ceng)(ceng)、碳(tan)氮共滲(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)、滲(shen)(shen)(shen)(shen)氮層(ceng)(ceng)(ceng)、滲(shen)(shen)(shen)(shen)硼層(ceng)(ceng)(ceng)、滲(shen)(shen)(shen)(shen)金屬層(ceng)(ceng)(ceng)等。化(hua)(hua)學滲(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)淬(cui)火(huo)后不(bu)宜快速回火(huo)，尤其是300℃以下低溫(wen)回火(huo)快速加熱，會促使表(biao)層(ceng)(ceng)(ceng)形(xing)成拉(la)應(ying)(ying)力(li)，而鋼基(ji)體心部(bu)及過渡層(ceng)(ceng)(ceng)形(xing)成壓縮應(ying)(ying)力(li)，當(dang)拉(la)應(ying)(ying)力(li)大(da)(da)于壓縮應(ying)(ying)力(li)時，導(dao)致化(hua)(hua)學滲(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)被拉(la)裂剝(bo)離(li)(li)。

預防措施：

(1)應使模具(ju)鋼化學(xue)滲(shen)(shen)層(ceng)(ceng)濃度與硬度由表至內平緩降(jiang)低，增強(qiang)滲(shen)(shen)層(ceng)(ceng)與基(ji)體(ti)結(jie)合力，滲(shen)(shen)后進行擴散(san)處理能使化學(xue)滲(shen)(shen)層(ceng)(ceng)與基(ji)體(ti)過(guo)渡均勻；

(2)模具鋼化(hua)學處理之前進行擴散退(tui)火、球化(hua)退(tui)火、調質(zhi)處理，充(chong)分(fen)細化(hua)原(yuan)始組織，能有(you)效防止(zhi)和(he)避(bi)免剝離裂(lie)紋產生，確保產品(pin)質(zhi)量。

裂紋(wen)深度較淺(qian)，一般(ban)深約0.01～1.5mm，呈(cheng)輻射狀(zhuang)，別名龜裂。原(yuan)因主要有：

(1)原材料有(you)較深脫碳層(ceng)，冷卻(que)削(xue)加工未(wei)去除，或成品模具(ju)在(zai)氧化(hua)氣氛爐中加熱(re)造成氧化(hua)脫碳；

(2)模(mo)具脫碳表層(ceng)金(jin)屬(shu)組織與鋼(gang)基(ji)體馬氏體含(han)碳量不同(tong)，比(bi)容(rong)不同(tong)，鋼(gang)脫碳表層(ceng)淬火(huo)時產生大的拉(la)應(ying)力，因此，表層(ceng)金(jin)屬(shu)往(wang)往(wang)沿晶界被拉(la)裂成網狀；

(3)原材料(liao)是粗晶(jing)(jing)粒鋼(gang)，原始(shi)組織(zhi)(zhi)粗大(da)，存在(zai)(zai)大(da)塊狀鐵(tie)素體，常規淬火(huo)無(wu)法消(xiao)除(chu)，保留(liu)在(zai)(zai)淬火(huo)組織(zhi)(zhi)中，或控溫不(bu)準，儀表失靈，發生組織(zhi)(zhi)過(guo)熱，甚至(zhi)過(guo)燒(shao)，晶(jing)(jing)粒粗化，失去(qu)晶(jing)(jing)界結合力，模具淬火(huo)冷卻時鋼(gang)的碳(tan)化物沿奧(ao)氏體晶(jing)(jing)界析(xi)出，晶(jing)(jing)界強度大(da)大(da)降低，韌性差，脆性大(da)，在(zai)(zai)拉應力作用下沿晶(jing)(jing)界呈(cheng)網狀裂開。

預防措(cuo)施(shi)：

(1)嚴格(ge)原材(cai)料化學(xue)成分、金相(xiang)組織(zhi)和(he)探傷檢查，不(bu)合格(ge)原材(cai)料和(he)粗晶粒鋼不(bu)宜作(zuo)模具(ju)材(cai)料；

(2)選用細(xi)晶粒(li)鋼、真空電(dian)爐鋼，投產前復(fu)查原(yuan)材料脫(tuo)碳(tan)層(ceng)深度，冷(leng)切削加(jia)工(gong)余(yu)量必須大于脫(tuo)碳(tan)層(ceng)深度；

(3)制(zhi)(zhi)訂先進合理(li)熱處理(li)工藝，選用微機控溫儀表(biao)，控制(zhi)(zhi)精度達到±1.5℃，定時現場校驗(yan)儀表(biao)；

(4)模(mo)(mo)具(ju)產品(pin)最終處理選(xuan)用真空(kong)電爐、保護氣氛爐和經(jing)充(chong)分脫氧鹽浴爐加熱模(mo)(mo)具(ju)產品(pin)等措施(shi)，有效(xiao)防止和避免網狀(zhuang)裂紋形成。

模具鋼多為中、高碳合金鋼，淬火后還有(you)部分過(guo)冷奧氏(shi)體(ti)(ti)未轉變成馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)，保留在(zai)使(shi)用(yong)(yong)狀態中成為殘(can)余奧氏(shi)體(ti)(ti)，影響使(shi)用(yong)(yong)性能(neng)。若置于(yu)零度(du)以下繼續冷卻，能(neng)促(cu)使(shi)殘(can)余奧氏(shi)體(ti)(ti)發生馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉變，因此，冷處(chu)(chu)理的實質是淬火繼續。室溫下淬火應力(li)和零度(du)下淬火應力(li)疊加，當疊加應力(li)超(chao)過(guo)該材料強度(du)極限時便形(xing)成冷處(chu)(chu)理裂紋。歡迎關注熱處(chu)(chu)理生態圈！

預防措施：

(1)淬火后冷處(chu)理(li)之(zhi)前將模具(ju)置于沸水中煮30-60min，可(ke)消除15％-25％淬火內應力(li)并使殘(can)余(yu)奧(ao)(ao)氏體穩定化(hua)，再進行-60℃常規冷處(chu)理(li)，或進行-120℃深冷處(chu)理(li)，溫度愈低，殘(can)余(yu)奧(ao)(ao)氏體轉(zhuan)變(bian)成(cheng)馬(ma)氏體量(liang)愈多，但不可(ke)能(neng)全部轉(zhuan)變(bian)完，實驗表明，約有2％-5％殘(can)余(yu)奧(ao)(ao)氏體保留下(xia)來，按需要保留少量(liang)殘(can)余(yu)奧(ao)(ao)氏體可(ke)松馳應力(li)，起緩沖作(zuo)用，因殘(can)余(yu)奧(ao)(ao)氏體又軟又韌，能(neng)部分吸收馬(ma)氏體化(hua)急劇膨脹能(neng)量(liang)，緩和相變(bian)應力(li)；

(2)冷(leng)處(chu)理(li)完畢(bi)后(hou)取出模(mo)具(ju)(ju)投入熱水中(zhong)(zhong)升溫(wen)(wen)，可消除40％-60％冷(leng)處(chu)理(li)應力，升溫(wen)(wen)至室溫(wen)(wen)后(hou)應及(ji)時回火，冷(leng)處(chu)理(li)應力進一步消除，避免冷(leng)處(chu)理(li)裂(lie)紋形成，獲得(de)穩定性組織(zhi)性能，確保模(mo)具(ju)(ju)產品(pin)存(cun)放和使用中(zhong)(zhong)不發生(sheng)畸變。

常發生在模具成(cheng)品淬(cui)火、回火后磨削冷加(jia)工過程中，多數形成(cheng)的微細裂紋與磨削方(fang)向垂直，深(shen)約0.05-1.0mm。

(1)原材料(liao)預處理不當(dang)，未(wei)能充分(fen)消(xiao)除原材料(liao)塊狀、網(wang)狀、帶狀碳化物和發生嚴重脫碳；

(2)最終淬火(huo)加熱溫度過高，發生(sheng)過熱，晶粒粗大(da)，生(sheng)成較多殘(can)余奧(ao)氏(shi)體(ti)；

(3)在磨(mo)削(xue)時發(fa)(fa)生應(ying)力誘發(fa)(fa)相變(bian)，使殘余奧氏體(ti)轉變(bian)為馬氏體(ti)，組織應(ying)力大，加上因(yin)回(hui)火不充分，留有較多(duo)(duo)殘余拉應(ying)力，與磨(mo)削(xue)組織應(ying)力疊(die)加，或因(yin)磨(mo)削(xue)速(su)度、進刀量大及冷卻不當(dang)，導致金屬表(biao)層磨(mo)削(xue)熱(re)急劇升(sheng)溫(wen)至淬火加熱(re)溫(wen)度，隨之(zhi)磨(mo)削(xue)液(ye)冷卻，造成磨(mo)削(xue)表(biao)層二次淬火，多(duo)(duo)種應(ying)力綜合，超過(guo)該材料強度極限，便(bian)引起表(biao)層金屬磨(mo)削(xue)裂紋。

預防措施(shi)：

(1)對原材(cai)料進行改鍛(duan)(duan)，多次(ci)雙十字形(xing)變向鐓(dui)拔(ba)鍛(duan)(duan)造，經(jing)四鐓(dui)四拔(ba)，使(shi)鍛(duan)(duan)造纖維組織圍繞(rao)型(xing)腔或(huo)軸線呈波浪(lang)形(xing)對稱分布，并利用最(zui)后(hou)一火(huo)(huo)高(gao)溫余熱進行淬火(huo)(huo)，接著高(gao)溫回火(huo)(huo)，能充分消除塊狀(zhuang)、網狀(zhuang)、帶狀(zhuang)和鏈(lian)狀(zhuang)碳(tan)化物，使(shi)碳(tan)化物細化至2-3級；

(2)制訂先(xian)進的熱處(chu)理工藝，控制最終淬火(huo)殘余奧(ao)氏體含(han)量不(bu)超標；

(3)淬火后及時(shi)進行回(hui)火，消除淬火應力(li)；

(4)適當(dang)降(jiang)低磨(mo)削速(su)度(du)、磨(mo)削量、磨(mo)削冷卻速(su)度(du)，能有效防止和避免磨(mo)削裂紋形成。

該裂(lie)紋出(chu)現(xian)在經過淬(cui)火(huo)、回火(huo)的模(mo)(mo)塊在線切割(ge)加工過程(cheng)中，此過程(cheng)改變(bian)了(le)金(jin)屬(shu)(shu)表(biao)(biao)層(ceng)(ceng)、中間層(ceng)(ceng)和(he)心部應力場(chang)分布狀態，淬(cui)火(huo)殘余內應力失去(qu)平衡變(bian)形，某一區域(yu)出(chu)現(xian)大的拉應力，此拉應力大于該模(mo)(mo)具材料強度極(ji)限時導(dao)致炸(zha)裂(lie)，裂(lie)紋是(shi)弧(hu)尾狀剛勁變(bian)質層(ceng)(ceng)裂(lie)紋。實驗表(biao)(biao)明，線切割(ge)過程(cheng)是(shi)局部高溫放電和(he)迅速冷卻過程(cheng)，使金(jin)屬(shu)(shu)表(biao)(biao)層(ceng)(ceng)形成(cheng)樹枝鑄(zhu)態組織凝固層(ceng)(ceng)，產生600-900MPa拉應力和(he)厚約0.03mm的高應力二次淬(cui)火(huo)白亮層(ceng)(ceng)。

裂紋產生(sheng)原因：

(1)原(yuan)材料(liao)存在嚴重的碳(tan)化物偏(pian)析；

(2)儀(yi)表失靈，淬火加熱溫度過高，晶粒(li)粗大，降低(di)材料強韌性，增加脆性；

(3)淬火工件未及(ji)時回火和回火不充分，存在過大的(de)殘余內應力(li)和線切割(ge)過程中形成的(de)新內應力(li)疊(die)加導致線切割(ge)裂(lie)紋。

預防措施：

(1)嚴(yan)格原(yuan)材料(liao)入(ru)庫前檢查，確保原(yuan)材料(liao)組(zu)(zu)織(zhi)成(cheng)分(fen)合格，對不合格原(yuan)材料(liao)必(bi)須改進鍛(duan)，擊碎碳(tan)化(hua)物，使化(hua)學成(cheng)分(fen)、金(jin)相組(zu)(zu)織(zhi)等達(da)到(dao)技術條(tiao)件后方可投產(chan)、模塊熱(re)處理(li)前加(jia)工(gong)成(cheng)品需留(liu)足一定磨量后淬火(huo)、回火(huo)、線(xian)切割；

(2)入(ru)爐(lu)前校驗(yan)儀表，選用(yong)微機控溫(wen)，控溫(wen)精度±1.5℃，真空爐(lu)、保護(hu)氣氛爐(lu)加熱，嚴防過熱和(he)氧(yang)化脫碳；

(3)采用分(fen)級淬(cui)火(huo)、等(deng)溫淬(cui)火(huo)和淬(cui)火(huo)后及時回(hui)火(huo)，多次回(hui)火(huo)，充分(fen)消除(chu)內應力，為(wei)線切割創造條件；

(4)制(zhi)訂(ding)科學合理線(xian)切割工藝。

模具服役時在交(jiao)變應力(li)反復作用(yong)下形成的顯微(wei)疲勞裂(lie)紋(wen)緩慢擴(kuo)展，導致突然疲勞斷裂(lie)。

(1)原材料存(cun)(cun)在(zai)發(fa)紋、自點(dian)、孔隙、疏松、非(fei)金(jin)屬(shu)夾雜、碳化物嚴重偏析、帶狀組(zu)織(zhi)、塊狀游離(li)鐵(tie)素體冶金(jin)組(zu)織(zhi)缺陷，破壞了(le)基(ji)體組(zu)織(zhi)連續性，形成不(bu)均(jun)勻應力集中。鋼(gang)錠(ding)中112未(wei)排(pai)除，導致軋制時形成白點(dian)。鋼(gang)中存(cun)(cun)在(zai)Bi、 Pb、Sn、As和S、P等有害雜質(zhi)，鋼(gang)中的P易引起冷脆，而s易引起熱脆，S，P有害雜質(zhi)超標均(jun)易形成疲勞源；

(2)化(hua)學(xue)滲層過(guo)(guo)厚(hou)、濃度過(guo)(guo)大、滲層過(guo)(guo)度、硬(ying)化(hua)層過(guo)(guo)淺、過(guo)(guo)渡區(qu)硬(ying)度低(di)等都可導致材料疲(pi)勞強度急劇降低(di)；

(3)當模面加工粗糙、精(jing)度(du)(du)低、光(guang)潔度(du)(du)差，以及刀紋，刻字、劃(hua)痕、碰傷(shang)、腐蝕麻面等(deng)也易引起應力集中導致(zhi)疲(pi)勞斷裂(lie)。

預防措施：

(1)嚴格選材，確保(bao)材質(zhi)，控制(zhi)Pb、As、Sn等(deng)低熔點(dian)雜(za)質(zhi)與S、P非金屬雜(za)質(zhi)含量不超標；

(2)投(tou)(tou)產前(qian)進行材(cai)質檢查，不合格原(yuan)材(cai)料不投(tou)(tou)產；

(3)選用(yong)具(ju)(ju)有純潔度(du)(du)高、雜質少、化(hua)(hua)學成分(fen)均勻、晶(jing)粒細(xi)．碳化(hua)(hua)物小、等向性(xing)能好(hao)，疲勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)高等特點(dian)的電渣(zha)重(zhong)熔精煉鋼，對模具(ju)(ju)型面(mian)表面(mian)噴丸強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)和表面(mian)化(hua)(hua)學滲層改(gai)性(xing)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)處理，使金(jin)屬表層為預(yu)壓應力，抵消模具(ju)(ju)服役(yi)時產生的拉應力，提高模具(ju)(ju)型面(mian)疲勞(lao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)；

(4)提高模具型面加工(gong)精度和光潔度；

(5)改善(shan)化學滲層和硬化層組織性能；

（6） 采用微機控制化學滲層厚度、濃度和硬(ying)化層厚度。

該(gai)裂(lie)紋常發(fa)生(sheng)在使用過程中。金(jin)屬模(mo)具(ju)因化學(xue)反應(ying)或(huo)電(dian)化學(xue)反應(ying)過程，引(yin)起從表至內組(zu)(zu)織(zhi)結構損壞腐蝕作用而(er)產生(sheng)開裂(lie)，這就(jiu)是應(ying)力腐蝕裂(lie)紋。模(mo)具(ju)鋼(gang)(gang)因熱處(chu)理(li)(li)后組(zu)(zu)織(zhi)不同，抗蝕性能也不同。最耐蝕組(zu)(zu)織(zhi)為奧氏體(ti)(ti)(A)，最易腐蝕組(zu)(zu)織(zhi)為屈氏體(ti)(ti)(T)，依(yi)次為鐵(tie)素體(ti)(ti)(F)馬氏體(ti)(ti)(M)珠光體(ti)(ti)(P)索氏體(ti)(ti)(S)。因此，模(mo)具(ju)鋼(gang)(gang)熱處(chu)理(li)(li)不宜得(de)到(dao)T組(zu)(zu)織(zhi)。淬(cui)火(huo)鋼(gang)(gang)雖經回火(huo)，但因回火(huo)不充分，淬(cui)火(huo)內應(ying)力或(huo)多(duo)或(huo)少(shao)依(yi)然存在，模(mo)具(ju)服(fu)役時在外力作用下也會產生(sheng)新的應(ying)力，凡有(you)應(ying)力存在于金(jin)屬模(mo)具(ju)中就(jiu)會有(you)應(ying)力腐蝕裂(lie)紋發(fa)生(sheng)。

預防措施：

(1)模(mo)具鋼淬火(huo)后應及時回(hui)(hui)(hui)火(huo)，充(chong)分回(hui)(hui)(hui)火(huo)，多次(ci)回(hui)(hui)(hui)火(huo)，以消除淬火(huo)內應力；

(2)模具鋼(gang)淬(cui)火(huo)后一般不宜在350-400℃回火(huo)，因T組織(zhi)常在此溫(wen)度出現，發生有T組織(zhi)模具應重新處(chu)(chu)理(li)，模具應進行(xing)防銹處(chu)(chu)理(li)，提高抗蝕性(xing)能；

(3)熱作模具(ju)服役前進(jin)行低(di)溫預(yu)熱，冷(leng)作模具(ju)服役一(yi)個階段后進(jin)行一(yi)次低(di)溫回火消除應力(li)，不僅能防止和避免應力(li)腐蝕裂紋發(fa)生，還(huan)可大幅度提高模具(ju)使用壽命，一(yi)舉兩(liang)得，有顯著(zhu)技術經濟(ji)效益。

來源：熱處理生態圈