我（wǒ）國模具行業可持續發展．麵臨嚴重考（kǎo）驗。進入二十一世紀，中國（guó）模具工業的產能得到（dào）更快的提升，發展速度提高到20％以上。經過20年（nián）的技術和製造能力積累，模具出口也（yě）由90年代末的不到1億美元快速增長到年的19.2億美元，與當年（nián）的模具進口額億美元相當(年平均增長接近40％)，表明中國模具不僅可以基本滿足了我國製造業生產需要，而且具備了走向國（guó）際市（shì）場的能力。模具聚集地（dì）區模具企（qǐ）業間產晶重複性高，技術水平接近，客戶群一致性高，價格競爭激烈導致行業利潤空（kōng）間（jiān）縮（suō）小、技術投入乏力。微型（xíng）馬達、電子電（diàn）器、IT產品所需精密多（duō）工位（wèi）級進衝模，複雜板材成型模真和其他精密複雜模具（jù）需求量（liàng）增加較快，而我國模具的（de）設計製造能（néng）力不能（néng）滿足需要（yào），仍然（rán）主要依（yī）賴進口(進（jìn）口數量達到l2-l4億美元，其中3O％因國內無法生產（chǎn），不得不（bú）給（gěi）以進口免稅)。主要原因是在這類模具的技術和製造能力（lì）投入不夠，技術水平與國外水（shuǐ）平差距較大，麵臨既無法替（tì）代進口，也無（wú）法增加出口的尷尬局麵。

    模具鋼熱（rè）處理中，淬火是常見工序。然（rán）而，因種種原因，有時難免會產生淬火裂紋，致使前功盡棄（qì）。分析（xī）裂紋產生（shēng）原因，進而采取相應預防措（cuò）施，具有顯著的技術經（jīng）濟效益。常（cháng）見（jiàn）淬火裂紋有以下（xià）10類型。　　1、縱向裂紋　　裂紋呈軸向，形狀（zhuàng）細而長。當模（mó）具完全淬透即無心淬火時，心部轉（zhuǎn）變為比容***大的淬火馬氏體,產生切向拉應（yīng）力，模具鋼的含碳量愈高，產生的切向拉應力愈大，當拉應力大於該鋼強度極限時導致縱向裂紋形（xíng）成。以下因素又加劇了縱向裂紋的產生： (1)鋼中含有較多S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔點有害雜質，鋼錠（dìng）軋製時沿軋製方向呈縱向嚴重偏析分布，易產生應力集中（zhōng）形成（chéng）縱向淬火裂紋，或原材料（liào）軋製後快冷形成的縱向裂紋未加工掉保留在產（chǎn）品中導致***終淬火裂紋擴大形成縱向裂紋； (2)模具尺寸在鋼的淬裂（liè）敏感尺寸範圍內(碳工具鋼淬裂危險尺（chǐ）寸為8-15mm，中低合金鋼危險尺寸為25-40mm)或選擇的淬火冷卻介質（zhì）大大超過該鋼（gāng）的臨界淬（cuì）火冷卻速度時均易形成縱向裂紋。　　預防措施： (1)嚴格原材料入庫檢查，對有（yǒu）害雜質含量超標鋼材不投產； (2)盡量（liàng）選用真空冶煉，爐外（wài）精煉或電（diàn）渣重熔模具鋼材； (3)改進熱處理工藝，采用真空加熱、保護氣氛加熱和充（chōng）分脫氧鹽浴爐加熱（rè）及分級淬火（huǒ）、等溫淬火； (4)變無（wú）心淬火為有心淬火即不完全淬透，獲得強韌性高的下貝氏體組織等措施，大幅度降低拉應力，能有效避免（miǎn）模（mó）具縱向開裂和（hé）淬火畸變。　　2橫向裂紋　　裂（liè）紋特征是（shì）垂直於軸向。未淬透模具（jù），在淬硬區與未淬硬區過渡（dù）部分存在大的拉應力峰值，大型模具快速冷卻時易形成大的拉應力峰值（zhí），因形成的軸（zhóu）向應力大於（yú）切向應（yīng）力，導致產生橫向裂紋。鍛造（zào）模塊中S、P．Sb，Bi，Pb，Sn，As等低熔（róng）點有害雜質的橫向偏（piān）析或模塊存在橫向顯微（wēi）裂紋，淬火後（hòu）經擴展形（xíng）成橫向裂紋。　　預防措施： (1)模塊（kuài）應合（hé）理鍛造，原材料長度與直徑之（zhī）比即鍛造比***好選在2—3之（zhī）間，鍛造采用雙十字形變向鍛造，經五鐓五拔多火鍛造（zào），使（shǐ）鋼中碳化物和雜質呈細（xì）、小，勻分布於鋼基體，鍛造纖維組織圍繞型腔無定向分（fèn）布，大幅度提高模塊橫向力學性能，減少和消除應力源； (2)選（xuǎn）擇理想的冷卻速度和冷卻介質：在（zài）鋼的Ms點以上快冷（lěng），大於該鋼臨界（jiè）淬火冷卻速度，鋼中過冷（lěng）奧氏體產（chǎn）生的應力為熱應力，表層為壓應力，內層為張應力，相互抵消（xiāo），有效（xiào）防止熱應力裂紋形成，在鋼的Ms—Mf之間緩冷，大幅（fú）度降低形成（chéng）淬火（huǒ）馬氏（shì）體（tǐ）時（shí）的組織應力。當鋼中熱應力與相應應力總和為正(張應力)時，則易淬裂，為負（fù）時，則不易淬裂。充分利用熱應力，降低相變應（yīng）力，控（kòng）製應力（lì）總和為負，能有效避免橫向淬火裂紋發生。CL-1有機淬火介質（zhì）是較理想淬火劑，同時可減（jiǎn）少和避免淬火模具畸變，還可控製硬化層合理分布。調正CL-1 淬火劑不同濃度（dù）配比（bǐ），可得（dé）到不同（tóng）冷卻速度，獲得所需硬化層分布，滿足不同（tóng）模具鋼需求。　　3弧（hú）狀裂紋　　常發生在模具棱（léng）角角、缺口、孔穴、 凹模接線飛邊等形狀突變處。這是因為，淬火時棱角處（chù）產生的應力是平滑表麵平均應力的10倍（bèi）。另外， (1)鋼（gāng）中含碳(C)量和合金元素含量愈高，鋼Ms點愈低，Ms點降低2℃，則淬裂傾向增加1．2倍，Ms點降低（dī）8℃，淬裂傾向（xiàng）則增加8倍； (2)鋼（gāng）中不同組（zǔ）織（zhī）轉變和相同組織（zhī）轉變不同時性，由於不（bú）同組（zǔ）織比容差，造成巨大組織應力，導致組織交界處形成弧狀裂紋（wén）； (3)淬（cuì）火後未及時回火，或回火不充分，鋼中殘餘奧氏體未充（chōng）分轉變，保（bǎo）留在使（shǐ）用狀（zhuàng）態中，促進應力重新分布，或模具服役時殘餘（yú）奧（ào）氏體發（fā）生馬氏體相變產生新的內應力，當綜（zōng）合（hé）應力大於該鋼強度極限時便形（xíng）成弧狀裂（liè）紋； (4)具（jù）有第二類回火脆性鋼，淬火後高溫回火（huǒ）緩冷，導致鋼中P，s等有害雜質（zhì）化合物沿（yán）晶界析出，大大（dà）降低晶界結合力和強韌性，增加脆性，服役時在外力作用（yòng）下形（xíng）成弧狀（zhuàng）裂紋。　　預（yù）防措施： (1)改進設（shè）計，盡量使形狀對稱，減少（shǎo）形（xíng）狀突變，增加（jiā）工藝孔與加強筋， 或采（cǎi）用組合（hé）裝配； (2)圓（yuán）角代直角（jiǎo）及尖角銳邊，貫穿（chuān）孔代盲孔，提高加工精度和表麵（miàn）光潔度，減少應力集中源（yuán），對於無（wú）法避免直角、尖角銳邊、盲孔等處一般硬（yìng）度（dù）要求不高，可用鐵（tiě）絲、石棉繩、耐火泥等進行包紮或填塞，人為造成冷（lěng）卻屏障，使之緩慢冷卻淬（cuì）火，避免應力集中，防止淬火時弧狀（zhuàng）裂紋形成；(3)淬火（huǒ）鋼應及時回火，消除部分淬火內應力，防止淬火應力（lì）擴展； (4)較長時間回火，提高模具抗斷裂韌性值； (5)充分回火，得到穩定組織性能；(6)多次回火使殘餘奧氏體轉變充分和消除新的（de）應力（lì）； (7)合理回火，提高鋼件疲勞抗（kàng）力和綜合機械力學性能； (8)對於有第（dì）二類回火（huǒ）脆性模具（jù）鋼高（gāo）溫回火後（hòu）應（yīng）快冷（lěng）(水冷或油（yóu）冷（lěng）)，可消除二類回（huí）火脆性，防止和避免淬火時（shí）弧狀裂紋形成。　　4剝離裂紋　　模具服役時在應（yīng）力（lì）作用（yòng）下，淬（cuì）火硬化層一（yī）塊塊從鋼（gāng）基（jī）體中剝（bāo）離。因模具表層組織和心部組織比容不同，淬（cuì）火時表（biǎo）層形成軸向、切（qiē）向淬火應力，徑向產生拉應力（lì），並向內部突變，在應力急劇（jù）變化範圍較窄處產生剝離裂紋，常發生於（yú）經表層化學熱處理模（mó）具冷卻過程中，因表層化學改性與鋼基體相變不同時性引起內外層淬火（huǒ）馬氏體膨脹不同時進行，產生大的（de）相變應力（lì），導致化學處理滲（shèn）層從基體組織中剝離。如火焰表麵淬硬層、高頻表麵淬硬層、滲碳層、碳氮共（gòng）滲層、滲氮層、滲硼層、滲金屬層等。化學滲層淬火後不宜快速（sù）回火，尤其是300~C以下低溫回火快速（sù）加熱，會促使表層形（xíng）成拉應力，而鋼基體心部（bù）及（jí）過（guò）渡層形成壓縮應力，當拉應力大於壓縮應力時，導致化學滲層被拉裂剝離。　　預防措施（shī）： (1)應（yīng）使模具鋼化學（xué）滲（shèn）層濃度與（yǔ）硬度由表至內平緩降低，增強滲層與基體（tǐ）結合（hé）力，滲後進行擴散處理能使化學滲層與基體過渡均勻；(2)模具鋼化學處理之前進行（háng）擴散（sàn）退火、球化退火、調質處理，充分細化原始組織，能有效防止和避免剝離裂紋產（chǎn）生，確保產品質量。　　5網狀裂（liè）紋　　裂紋深度較淺，一般（bān）深約0.01-1.5mm，呈（chéng）輻射狀（zhuàng），別名龜裂。原因主要有： (1)原（yuán）材料有較深脫碳層（céng），冷切削加工未去除，或成（chéng）品模具在氧化氣氛爐中加熱造成氧化脫碳； (2)模具脫碳表（biǎo）層金屬組織（zhī）與鋼基體馬氏體含碳量不同，比容不同，鋼脫碳表層淬火（huǒ）時產生大的拉應力，因此，表層金（jīn）屬往往沿晶界被拉裂成網狀（zhuàng）； (3)原材（cái）料是粗（cū）晶粒鋼，原始組織粗大，存（cún）在大塊狀鐵素體（tǐ），常規淬火無法消除，保留在淬火組織中，或控（kòng）溫不準，儀（yí）表失靈（líng），發生組織過熱，甚至過燒，晶（jīng）粒粗（cū）化，失（shī）去晶界結合（hé）力，模具淬火冷卻時鋼的碳化物沿奧氏（shì）體晶界析出，晶界（jiè）強度大大降低，韌性差，脆性大，在拉應力作用下沿晶界（jiè）呈（chéng）網狀（zhuàng）裂開。　　預防措施： (1)嚴格原材料化學成分（fèn）．金相（xiàng）組織和探（tàn）傷檢查，不合格原材料和粗（cū）晶粒鋼不宜作模具材料； (2)選用細晶粒鋼、真空電爐鋼，投產前複查原材料脫（tuō）碳層深度（dù），冷切削加工餘量必須大於脫碳層深度； (3)製訂先進合理熱處（chù）理工藝，選用微機控溫儀表，控製精度達到±1.5℃，定時現（xiàn）場校驗儀表； (4)模具產品***終處理選用真空（kōng）電爐、保護氣氛（fēn）爐和經充分脫（tuō）氧鹽浴爐加熱模具產品等措施，有效防止和（hé）避免（miǎn）網狀裂紋形成。