《钢的热处理内应力、变形和裂纹》的探讨（15）

伯龙马

  
        如题
      《钢的热处理内应力、变形和裂纹》的探讨（15）
       15. 防止淬火裂纹的措施
       针对上述产生淬火裂纹的各种原因，所拟定的防止淬火裂纹的措施及实例，如下所述（续）。
      (3) 正确应用预备热处理
      1）大型高碳钢制模具   淬透性较差、且截面尺寸较大（直径或厚度大于50毫米）的高碳碳素钢制作的工模具，往往由于表面淬透深度较浅，硬化层内产生很大拉应力导致形成弧形裂纹。对于这类工模具，应当通过增加硬化层深度的办法防止弧形裂纹。为此，经常在淬火前进行一次正火处理。特别是，当原始组织中有网状碳化物时，淬火前的正火处理显得更加重要。
      2) 小型拉深模具  对于截面尺寸较小的工模具，预先热处理应提供球状珠光体组织为宜。表图4-5.8所示为T10A钢制作的拉深模。要求要求58～62HRC；热处理工艺如下（正火+快速加热淬火相结合，增加硬化层厚度）：正火：820～840℃，透烧后空冷；淬火：960～980℃，在箱式电炉中加热40min后在（质量分数）10%盐水中冷却5s立即提出非淬火部分，继续冷却19～21s转入油冷至出油时已不冒浓烟只热油往下滚为止，并及时回火;回火：180℃，在硝盐浴炉中停留1.5h后空冷;检验：工作端硬度58～60HRC；变形度合格。
     3) 三面刃铣刀  对于高铬钢和高速钢，淬火前应对原始组织进检验。如果毛坯碳化物偏析严重，应进行改锻合格后再投产。淬火时绝不能将碳化物偏析5级以上的与一般较好的材料混在一起淬火。对于碳化物偏析严重（5级以上）者，采用降低淬火温度的办法可以避免淬火裂纹。如图4-5.9所示为W18Cr4V高速钢钢制作的三面刃铣刀（原始组织碳化物偏析为7～8级），
要求63～66HRC。经正常加热温度（1270～1280℃）淬火后，发现刀具内孔不仅有熔化现象，而且有裂纹。改为1250～1260℃加热淬火后，硬度63～64HRC，不再有熔化和裂纹现象。
       应当指出，虽然硬度达到要求，但因加热温度偏低其热硬性相应有所降低。因此，除非在迫不得已情况下，才采取这样措施。特别是精密刀具和模具，如螺纹刀具和精密模具等，不应将劣等原材料投入生产。否则，不仅容易产生淬火裂纹，而且降低使用寿命。很可能在未达到预期使用寿命前，早期崩刃或脆断。Cr12型高合金钢与高速钢相类似。
      4)45钢板制模具  对于ω（C）低于0.6%左右的碳钢，加热时因过热产生粗大的奥氏体晶粒，在适当的冷却条件下，珠光体转变前析出的铁素体，除一部分沿奥氏体晶界呈粗大网状分布外，还有一部分铁素体以片状在奥氏体晶间出现。魏氏体组织给产生淬火裂纹带来极大危险。因此，钢的过热组织未得到改善不能轻易淬火。由此可见，工厂经常使用的45号钢板经氧-乙炔火焰切割后，须很好的正火或退火，以消除切口处的过热组织。为了消除中碳钢（35、40、45和50钢等）的过热组织，往往在比普通正火温度稍高的温度下加热，然后快速冷却（风冷或雾冷），以阻止铁素体成网或片状析出。具体加热温度视过热程度而定。一般地说，过热的温度愈高，所需的正火温度亦高。