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模具鋼線切割裂紋產生的原因有哪些? 如何解決模具鋼線切割裂紋
來源: | 作者:13963813331 | 發布時間: 2019-10-02 | 362 次瀏覽 | 分享到:
模具鋼線切割裂紋經常出現在經過淬火、回火的模塊在線切割加工過程中,是由于此過程改變了金屬表層、中間層和心部應力場分布狀態,淬火殘余內應力失去平衡變形,某一區域出現大的拉應力,此拉應力大于該模具材料強度極限時導致炸裂,裂紋是弧尾狀剛勁變質層裂紋。下面就由東啟特鋼來為大家分享一下線切割裂紋產生原因及解決辦法。
  模具鋼線切割裂紋經常出現在經過淬火、回火的模塊在線切割加工過程中,是由于此過程改變了金屬表層、中間層和心部應力場分布狀態,淬火殘余內應力失去平衡變形,某一區域出現大的拉應力,此拉應力大于該模具材料強度極限時導致炸裂,裂紋是弧尾狀剛勁變質層裂紋。下面就由東啟特鋼來為大家分享一下線切割裂紋產生原因及解決辦法。
  
  裂紋產生原因:
  
  (1)原材料存在嚴重的碳化物偏析;
  
  (2)儀表失靈,淬火加熱溫度過高,晶粒粗大,降低材料強韌性,增加脆性;
  
  (3)淬火工件未及時回火和回火不充分,存在過大的殘余內應力和線切割過程中形成的新內應力疊加導致線切割裂紋。
  
  預防措施:
  
  (1)嚴格原材料入庫前檢查,確保原材料組織成分合格,對不合格原材料必須改進鍛,擊碎碳化物,使化學成分、金相組織等達到技術條件后方可投產、模塊熱處理前加工成品需留足一定磨量后淬火、回火、線切割;
  
  (2)入爐前校驗儀表,選用微機控溫,控溫精度±1.5℃,真空爐、保護氣氛爐加熱,嚴防過熱和氧化脫碳;
  
  (3)采用分級淬火、等溫淬火和淬火后及時回火,多次回火,充分消除內應力,為線切割創造條件;
  
  (4)制訂科學合理線切割工藝。
  
  模具服役時在交變應力反復作用下形成的顯微疲勞裂紋緩慢擴展,導致突然疲勞斷裂。
  
  (1)原材料存在發紋、白點、孔隙、疏松、非金屬夾雜、碳化物嚴(下接2、3版中縫)重偏析、帶狀組織、塊狀游離鐵素體冶金組織缺陷,破壞了基體組織連續性,形成不均勻應力集中。鋼錠中H2未排除,導致軋制時形成白點。鋼中存在Sb、Bi、Pb、Sn、As和S、P等有害雜質,鋼中的P易引起冷脆,而S易引起熱脆,S、P有害雜質超標均易形成疲勞源;
  
  (2)化學滲層過厚、濃度過大、滲層過徒、硬化層過淺、過渡區硬度低等都可導致材料疲勞強度急劇降低;
  
  (3)當模面加工粗糙、精度低、光潔度差,以及刀紋、刻字、劃痕、碰傷、腐蝕麻面等也易引起應力集中導致疲勞斷裂。
  
  預防措施:
  
  (1)嚴格選材,確保材質,控制Pb、As、Sn等低熔點雜質與S、P非金屬雜質含量不超標;
  
  (2)投產前進行材質檢查,不合格原材料不投產;
  
  (3)選用具有純潔度高、雜質少、化學成分均勻、晶粒細、碳化物小、等向性能好,疲勞強度高等特點的電渣重熔精煉鋼,對模具型面表面噴丸強化和表面化學滲層改性強化處理,使金屬表層為預壓應力,抵消模具服役時產生的拉應力,提高模具型面疲勞強度;
  
  (4)提高模具型面加工精度和光潔度;
  
  (5)改善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、濃度和硬化層厚度。
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