淬火问题

我是木头人

我们厂用CR12MOV做油压上公,我们的模具尺寸是50*50*120。处理工艺为:用真空炉处理,冷炉加热,830度预热50分钟,1020保温50分钟,油淬，冷到室温立即回火。58-60用250度，62-63用190度回火。
       我们的模具需要的硬度为62-63HRC,所以我回火时用的第二种回火温度。需要的硬度为62-63HRC,只要是热处理工人都该知道,对于CR12MOV这种材料来说这样的使用硬度是偏高了,在线割时模具要出现裂痕,导致无法使用,和材料的损失.

       有没有什么方法可以避免上述问题?请各位高人赐教!

李@123456

工艺不好是主要的原因,淬火的温度降低点.

dzkyx1314

温度高了,这个温度淬火是要求一定热硬性者使用的,1030淬火试试

展翼三千

你可以将回火温度提高到480℃-500℃，硬度可以达到要求。你的回火温度低，线切割容易开裂。

zwl

回火温度没问题，时间要长些，尽量消除应力。

wdi

两次回火吧，每次不低于2小时

正火

最好采用高温回火。
http://www.rclbbs.com/viewthread.php?tid=13315
http://www.rclbbs.com/viewthread.php?tid=25918

油水混淬

论坛有关这方面的讨论实在太多了，楼主若有闲暇，可以从中找到答案的。
复制一段回答：
慢走丝加工后开裂， Crl2钢属高碳高铬钢，是高耐磨微变形冷作模具钢，具有高淬透性、高淬硬性、高耐磨性、热处理变形微小、中等回火稳定性，高的抗压强度。断面在200-350mm的模具淬火能完全被淬透。这种钢不仅可用油冷，而且即使硝盐或空冷也可淬硬。但碳化物偏析倾向严重。在设计和制造尺寸较大、重载或精度较高的冷作模具中，Crl2钢占很大的比例。但此类材料在电火花慢丝加工过程中，或加工完毕后，模具开裂时有发生。

1．开裂的原因

(1)现象分析。模具开裂有时发生在慢丝加工过程之中，有时发生在慢丝加工完毕之后，那么模具开裂是不是慢丝加工造成的呢?试验表明：慢丝加工表面为圆形凸起和凹坑密布并有无数微孔，凸起与凹坑之间有较大圆角过渡，因此微区尖角效应小；模具钢慢丝加工表层存在残余拉应力，拉应力值沿变质层从表及里递减，约在变质层与基体交界处趋于零；慢丝加工仅在表层约0．05mm深度范围内出现变质层；慢丝加工的白亮层中几乎不存在显微裂纹。根据我们对几副慢丝加工开裂模具表面的金相检查，也没有发现显微裂纹。在变质层中“白亮”圆点的分布，明显地呈平行直线条轨迹，和慢丝加工时钼丝运动的轨迹相一致。从慢丝加工开裂的Crl2钢模具来看，裂纹长度均达数70毫米，甚至许多裂纹贯穿整块模具；裂纹发生的部位无规律性，和钼丝运动的轨迹无关，有时没有经过慢丝加工的模具，或不在慢丝加工过的部位，也能发生类似的开裂。这就说明了慢丝加工并不是造成Crl2钢开裂的真正原因。

(2)内应力。产生内应力的因素是多方面的，各道机械加工都会使模具产生内应力，但从数量上来说，都无法和热处理淬火所造成的残余内应力相比。模具经过淬火后各部份的残余内应力是不均匀的，一般存在着表层、中间区域和心部等不同应力场的分布状态，见图2。慢丝加工和一般机械加工相比，有其独特的加工路线。其加工路线一般经过模具的边缘、中间区域和心部；这样随着大量的Crl2模具材料被切断和去除，必然改变表层、中间层和心部的应力场分布状态。在模具慢丝加工过程中，随着钼丝的移动，热处理淬火后的残余内应力不断发生变化，破坏了模具内部原来维持的平衡状态，使得材料发生变形。如果慢丝加工路线经过模具的最大残余应力区域，内应力将因必须依存的一方突然消失而变成足够大的拉应力，使得模具“开裂”。


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(3)从许多慢丝加工开裂的Crl2钢模具中，还注意到模具的厚度均超过40mm，这是因为：首先，工件经过热处理淬火后，其内部残余应力的大小及种类和工件的厚度有一定的关系。从图2中可以看出，薄的工件表面呈拉应力状态，心部呈压应力状态，厚的工件表面呈压应力状态，心部则呈拉应力状态。厚工件拉应力的绝对值比薄工件要大。实验也证明，较细的圆棒表面及其附近部份的残余拉应力较大，而粗圆棒的内部残余拉应力较大。大家知道，当拉应力值超过材料的强度极限时，则产生裂纹。而且残余拉应力容易使零件表面产生裂纹且裂纹易扩展，从而引起裂纹的发生。因此残余拉应力正是造成工件开裂的主要原因。其次，从图3中可以看到，当厚度较小时，裂纹顶端的应力处于平面应力状态，沿厚度方向无约束，易产生塑性流动。所以断裂前滑移变形量大，吸收能量多，故平面应变断裂韧度K 较高；随着厚度的增加， 。逐渐减小；当厚度较大时，裂纹顶端的应力处于平面应变状态，沿厚度方向收缩受约束；塑性流动困难，圯值较低，易产生解理断裂。所以，当较厚的Crl2钢被慢丝加工后，其本身的断裂韧度。较低，而残余拉应力较大，所以，比薄的Crl2钢模具开裂的可能性要大得多。


2. 实例试验

以Crl2材料为例进行试验，在同一根Crl2圆钢上连续锯取3段∮150*162mm的钢材，然后同炉分3个阶段加热：即400～6o0℃第一次预热；800～9OO℃第二次预热；1150-1200~C高温加热。始锻温度为1030-1100~C，终锻温度为850-900~C，锻造成3块尺寸为216x186x65mm的长方体，锻后应缓冷(砂冷或石灰冷)，同炉热处理退火(硬度219HB)，再机械加工成尺寸为200x170x6Omm的甲、乙、丙3块模块。把甲模块直接进行热处理淬火，工艺如图4所示。


图4 甲模块热处理工艺图

处理后硬度为63．4HRC。模具经过慢丝加工完毕后发生开裂，被切割下的废料亦同时发生开裂。废料被割下离开模块后，裂纹随时间推移逐渐发展，约于4h后停止。乙模块在热处理淬火前先钻铣加工成每边约留2-3mm余量的型孔。当然，如能用慢丝加工作粗加工，切出有余量的型孔更好，而且模块心部的高合金钢材料可以利用切割成其它模具的小凸模。所留余量只要能满足热处理淬火变形和慢丝加工装夹误差即可，然后将模具进行热处理淬火，工艺如图5所示。


热处理后硬度61HRC。模具经慢丝加工后没有出现裂纹，慢丝加工割下的废料也没有出现裂纹。从甲、乙两块模具的不同工艺中可以看到：甲模块由于热处理淬火残余内应力大，心部呈很大的拉应力状态，经慢丝加工后发生开裂；乙模块热处理冷却介质温度稍高，残余内应力偏小，回火温度亦稍高，残余内应力消除较充分。又由于乙模块在热处理前已加工成空心，使原来淬火模具的心部变为“表层”，从而完全改变了模具热处理淬火后残余应力的分布状态。模具加工成空心以后，减小了淬火模具的有效厚度，降低了残余拉应力的绝对值。所以，乙模块慢丝加工后没有发生开裂。后来，采用乙模块模具的加工路线和热处理工艺，加工Crl2钢模具，均未发生开裂现象。考虑到残余内应力的下降率是温度的函数，所以，把丙模块按甲模块的尺寸进行机械加工和热处理淬火。淬火完毕后，立即把丙模块放人230~C的硝盐内进行回火，回火3次，每次3h，使得丙模块的热处理淬火残余应力消除得更充加分，热处理后硬度为60HRC。丙模块经过慢丝加工后，也没有发生开裂。



3. 防止Cr12钢模具开裂的措施

为了防止Crl2钢模具的慢丝加工开裂，可采用以下两个办法：

(1)对于硬度要求大于60HRC，型腔几何形状复杂的凸、凹模，可在热处理淬火前先机加工成型孔，适当留下加工余量，再进行热处理淬火、回火，然后慢丝加工成形。

(2)硬度要求在58-62HRC的凸模，在保证其使用硬度的情况下，热处理淬火后尽量提高回火温度≥

200~C，但Crl2钢在300～375cC的回火脆性区必须避开，回火2-3次，每次2-4h使残余内应力尽量减少。然后再慢丝加工成形。最后再进行180-200~C低温回火，保温2～3h。