熱鍛3Cr2W8V模具淬裂原因分析分析熱鍛模具熱鍛模具淬裂原因分析

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1、熱鍛3Cr2W8V模具淬裂原因分析孫維連-2王成彪1(1中國地質(zhì)大學，北京100083;2河北農(nóng)業(yè)人學，保定071001)摘要：分析了3CrW8V熱鍛模具淬火開裂原因。借助于掃描電鏡觀察表而斷口形貌和光學顯微鏡觀察金相組織，根據(jù)斷口特征和金相組織的差別找出了模具淬火斷裂主要原因是模具鍛造缺陷造成。品粒粗大，碳化物呈帶狀分布，鍛造后未按耍求退火細化品粒，從而導(dǎo)致按正常溫度淬火出現(xiàn)模具斷裂的事故。關(guān)鍵詞：模具；熱處理；開裂；失效分析屮圖分類號:文獻標識碼：文章編號:AnalysisofQuenching-FractureReasonfor3Cr2W8VSteeloftheHot-For

2、gingDieSUNWei-lian1,2,WangCheng-Biao1(1GeologyScienceUniversityofChina,Beijing1000832AgriculturalUniversityofHebei,Baoding071001)Abstract:Thepaperanalyzedthecaseofquenchingfractureof3cr2w8vhot-forgingdie.Thefracturesurfacesandmetallurgicalmicrostructurewasobservedbymeansofthescanelectronmicros

3、copeandopticalmicroscope?Accordingtothedifferenceofthefracturesurfacesandmetallurgicalmicrostructure,itwasfoundthatthefracturereasonofthediewascausedbytheforgingdefect.Thickcrystal,carbidedistributedintape,andnotannealedtothinthecrystalafterforging,whatresultinthedie'sfracturewhenquenchinginth

4、enormaltemperature?Keywords：die；heat-treatment；fracture；failureanalysis1情況簡介某廠選用3Cr2W8V鋼制造熱鍛模具。用于鍛造材料為25鋼的齒狀零件，模貝-加工成型后外部尺寸為500mmX250mmX115mm,模具質(zhì)罐為llOkgo在同一模具上開出預(yù)鍛和終鍛兩個型腔，模具加工時，發(fā)現(xiàn)鍛件便度偏高，采用HR150型洛氏碩度計測試碩度為30HRCo為了便于加工，該廠將模具進行了一次降低硬度退火。但溫度和時間己無紀錄。加工后的模具由木廠進行熱處理，淬火加熱爐采用箱式電阻爐，為了防止氧化，在模具周圍填充舊滲碳劑加以保

5、護。模具加熱采用500。。850°C兩次預(yù)熱。模具淬火溫度為1050°C,保溫4h。淬火介質(zhì)選川10號機油。淬火過程中聽到模具開裂聲音，隨即停止冷卻，并放在630°C回火爐屮回火，回火吋裂紋繼續(xù)擴展使模具成為多個碎塊。由于發(fā)現(xiàn)模具開裂，中止繼續(xù)回火。2檢驗內(nèi)容及結(jié)果2.1原材料化學成分分析作者簡介：孫維連（1957.1-）男，河北保定人，河北農(nóng)業(yè)大學教授，中國地質(zhì)人學博丄?研究生，主婆從事表面工程、金屬材料及熱處理和機電一體化研究，已發(fā)表論文40余篇。聯(lián)系電話：0312-7521580在模具上取樣，測定模具的化學成分（％）如下:C0.30,W8.2,Cr2.5,V0.35,Si0

6、.32,Mn0.30,S0.032,P0.028o與GB1299-85相比,其化學成分在國標GB1299-85要求范圍內(nèi)。2.2硬度測定用HR150洛氏硬度試驗機測定鍛件的表面硬度為28HRC-30HRC,模具HRC回火后的表層硬度為40HRC-41HRC,心部硬度為47HRC-48HRCo2.3斷口形貌（1）宏觀檢查模貝-橫向多處斷裂，裂紋特征有直裂紋、彎折裂紋和圓弧裂紋，見圖1。圖2所示的磨具碎塊的橫斷面可觀察到斷口表層有約30mm細瓷狀斷口，斷口內(nèi)部有山脊狀擴展形貌,放射線中心朝向模具心部，表明裂紋源形成于模具心表明裂紋源形成于模具心部。心部為粗品狀斷口，有十分明顯的金屬光澤

7、。上述特征可以判定模具開裂屬于心部脆性解理斷裂引發(fā)的山。（2）斷口微觀檢查用掃描電鏡対細瓷狀斷口、粗品狀斷口進行觀察,結(jié)果見圖3,4o從粗晶狀斷口掃描電鏡照片可以看到，斷口屮有明顯的解理臺階，屬穿品解理斷裂特征山。2.4顯微組織分析微腐蝕方法，盡管照片中組織不太清晰，可以觀察到淬火前奧氏體品粒分布情況，見圖5和圖6。而用常規(guī)方法浸蝕時，雖然組織清晰，但圖1部分模具開裂形貌Fig.lFractureappearanceofthedie圖2模具碎塊宏觀照片F(xiàn)ig.2Mac