模具鋼熱處（chù）理中，淬火是常（cháng）見工序（xù）。然而，因種種原因，有時難免會產生淬火裂紋，致使前功盡棄。分析裂紋（wén）產生原因，進而（ér）采取相應預防措施，具有（yǒu）顯著的技術經濟效益。常見淬火裂紋有以下10類型。

　　1、縱向裂紋

　　裂紋呈軸向，形狀細（xì）而長。當模具（jù）完全淬透即無心淬火時，心部轉變為比容***大的（de）淬火馬氏體,產（chǎn）生切向拉應力（lì），模具鋼的（de）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成。以下因素又加劇了縱向裂紋的產（chǎn）生： (1)鋼中含有較多S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔點有害雜質，鋼錠軋製時沿軋製方向呈縱向嚴（yán）重偏析分布，易產生（shēng）應力集中形成縱向淬火裂紋，或原材料軋製（zhì）後快冷形成的縱向裂紋未加工（gōng）掉保留在產品中導致***終淬火裂紋擴（kuò）大形成縱向裂紋； (2)模具尺寸在鋼的淬裂敏感尺寸範圍內(碳工具鋼淬裂危險（xiǎn）尺寸為8-15mm，中（zhōng）低（dī）合金鋼危險尺寸為25-40mm)或選擇的淬火冷卻介質大大超過該鋼的臨界淬火冷卻速度時均（jun1）易形成縱向裂紋（wén）。

　　預（yù）防措施： (1)嚴格原材料入庫檢（jiǎn）查，對有害雜質含量超標鋼材不投（tóu）產； (2)盡量選（xuǎn）用真空冶煉，爐外精煉或電渣（zhā）重熔模具鋼材； (3)改進（jìn）熱處理工藝，采用真空加熱、保護氣氛加熱（rè）和充分脫氧鹽浴爐（lú）加熱及分級淬火、等溫淬火； (4)變無心淬火為有心淬火即（jí）不完全淬透，獲得強（qiáng）韌性高的下（xià）貝氏體組織等措施，大幅度降低拉應力，能有效（xiào）避免模具縱向開裂和淬火畸（jī）變（biàn）。

　　2橫向裂紋

　　裂紋特征是垂直於軸向。未淬透模具（jù），在淬（cuì）硬區與未（wèi）淬（cuì）硬區過（guò）渡部分存在大的拉應力峰值，大型模具快速冷卻時易形成大（dà）的拉應力峰值，因形成的軸向應力大於切向應力，導（dǎo）致產生橫向裂紋。鍛造模塊中S、P．Sb，Bi，Pb，Sn，As等低熔點有害雜質的橫（héng）向偏析或模塊存在橫向顯微裂紋，淬火後經擴展（zhǎn）形成橫向（xiàng）裂紋。

　　預防措施： (1)模塊應合理（lǐ）鍛造，原（yuán）材料長度與直徑之比即鍛造比***好選在2—3之間，鍛造采用雙（shuāng）十字形變向（xiàng）鍛造，經五鐓五拔多火鍛（duàn）造，使鋼中碳化物和雜質呈細、小，勻分布於鋼基（jī）體，鍛造纖維組織圍繞型腔無定向分布，大幅度提（tí）高模塊（kuài）橫向力學性能，減少和消除應力源； (2)選擇理想的冷卻速度和冷（lěng）卻介質：在鋼的Ms點以上快冷，大於該（gāi）鋼臨界淬火冷卻速（sù）度，鋼中過冷奧（ào）氏體產生（shēng）的應力為（wéi）熱應力（lì），表層為壓（yā）應力，內層為（wéi）張應力，相互抵消，有效防止熱應力裂紋形（xíng）成，在鋼的Ms—Mf之（zhī）間緩冷（lěng），大幅度降低形成（chéng）淬火馬氏（shì）體時（shí）的組（zǔ）織應力。當鋼中熱應力與相應應力總和為正(張應力)時，則（zé）易淬裂，為負時，則不易淬（cuì）裂（liè）。充分利用（yòng）熱應力，降低相變應力（lì），控製（zhì）應力總和為負，能有效避免橫向淬火裂紋發生。CL-1有機淬火（huǒ）介（jiè）質（zhì）是較理想（xiǎng）淬火劑，同（tóng）時可減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（nóng）度配比，可得到不同冷卻速度，獲得所需硬化層分布，滿足不同模具鋼（gāng）需求。

　　3弧狀裂紋

　　常發生在模具（jù）棱角角、缺口、孔穴、 凹模接（jiē）線飛邊等形狀突變處。這是因為，淬（cuì）火（huǒ）時棱角處產生的應力是平滑表麵平均應力的10倍。另外， (1)鋼中含碳(C)量和合金元素含量愈高，鋼（gāng）Ms點愈低，Ms點降低2℃，則淬裂傾向增加（jiā）1．2倍，Ms點降低8℃，淬裂傾向則增加8倍； (2)鋼中不同組織轉變（biàn）和相（xiàng）同組（zǔ）織轉變不同時性，由於不（bú）同組織（zhī）比（bǐ）容差，造成巨大組織應力，導（dǎo）致組織交界處形成弧狀裂紋； (3)淬火後未及時回火，或回火不充分，鋼中殘餘奧（ào）氏（shì）體未充分轉變，保留在使用狀態中，促進應力重新分布，或模具服役（yì）時殘餘奧氏體發生馬氏（shì）體相變產生新的（de）內應力，當綜合應力大於該鋼（gāng）強度極限（xiàn）時便形成弧狀裂紋（wén）； (4)具有第二類（lèi）回（huí）火脆性鋼，淬火後高溫回火緩冷，導致鋼中P，s等有害雜質化合物沿晶界析出，大大降低晶界結合力和強韌性，增加脆性，服役時在外力作用（yòng）下形成（chéng）弧狀裂紋。

　　預防措施： (1)改進設計，盡量使（shǐ）形狀對稱，減少形狀突變，增加工藝孔與加強筋， 或（huò）采用組合裝配； (2)圓角代直角及尖角銳邊，貫穿孔代盲孔，提高加工精度和表麵光潔（jié）度，減（jiǎn）少應力集中源，對於無法避免直角、尖角銳邊、盲孔等處一般硬（yìng）度要求不高（gāo），可用鐵絲、石棉繩、耐火泥等（děng）進行包紮或填塞，人為造成冷卻屏障，使之緩慢冷卻淬火，避（bì）免應力集中，防止淬火時弧狀裂紋形成（chéng）；(3)淬（cuì）火鋼應及時（shí）回火，消除部分淬火內（nèi）應力，防止淬火應力擴展； (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（wěn）定組織性能；(6)多次回火使殘餘奧氏體轉變充（chōng）分和消除新的應力； (7)合理回火，提高鋼件疲勞抗（kàng）力和綜合機械力學性能； (8)對於有第二類回火脆性（xìng）模具鋼高溫回火後應快冷(水冷或油冷)，可消除二類回火（huǒ）脆性，防（fáng）止（zhǐ）和避（bì）免淬火時弧狀（zhuàng）裂紋形成。

　　4剝離裂紋

　　模具服役時在應力作用下，淬火（huǒ）硬化層一塊塊從鋼基體中剝離。因模具表層組織和心部組織比（bǐ）容不同，淬（cuì）火時表層形成軸向、切向淬火應力，徑向產生拉應（yīng）力，並向內部突變，在應力急劇變化範圍較（jiào）窄（zhǎi）處產生剝離裂（liè）紋（wén），常發生於（yú）經表層（céng）化學熱處理模具冷卻過程中，因表層化學改性（xìng）與鋼基體相變不同時性引起內外層淬火馬（mǎ）氏體膨脹不同（tóng）時進（jìn）行，產（chǎn）生大的相變應力，導致化學處理滲層從（cóng）基體組織中剝離。如火焰表麵淬硬層、高（gāo）頻表麵淬硬層、滲碳層（céng）、碳氮共滲（shèn）層（céng）、滲氮層（céng）、滲硼層、滲金屬層等。化學滲層淬火後不宜快速回火，尤其（qí）是300~C以下低溫回火快速加熱，會促使表層（céng）形成拉應力，而鋼基體心部及過渡層（céng）形成壓縮應力，當拉應（yīng）力大於壓（yā）縮（suō）應力時，導致化學滲層被（bèi）拉裂剝離。

　　預防措（cuò）施： (1)應使（shǐ）模具鋼化學滲層濃度（dù）與硬（yìng）度由表至內平（píng）緩降低，增強滲層與（yǔ）基體（tǐ）結（jié）合力，滲後進行擴散處理能使化學滲層與（yǔ）基體過渡均（jun1）勻；(2)模具鋼化學處理之前進行擴（kuò）散（sàn）退火、球化退火、調質處（chù）理（lǐ），充分細化原始組織，能有效防止和避免剝離（lí）裂紋產生，確保產品（pǐn）質量（liàng）。

　　5網狀裂紋

　　裂紋（wén）深度較淺，一般深約0.01-1.5mm，呈輻射狀（zhuàng），別名（míng）龜裂。原因主要有： (1)原材（cái）料有較（jiào）深脫碳層（céng），冷切削加工未去除，或成（chéng）品模具在氧（yǎng）化氣氛爐中加熱造成（chéng）氧化脫碳； (2)模具脫碳表層金屬組織與鋼基體馬氏（shì）體含碳量（liàng）不同，比（bǐ）容不同，鋼脫碳表層淬火時產生大的拉應力，因此，表層金屬往往沿晶界被拉裂（liè）成網狀； (3)原材料是粗晶粒鋼（gāng），原始組（zǔ）織粗大，存在大塊狀鐵素體，常規（guī）淬火無法消除，保留在淬火組織中，或控溫不準，儀（yí）表失靈，發（fā）生組織過熱，甚至過燒，晶（jīng）粒粗化，失去晶界結合（hé）力（lì），模（mó）具淬火冷卻時鋼的碳（tàn）化物沿奧氏體晶界析出，晶界強度大大（dà）降低，韌性差，脆性大，在拉應力作用下沿晶界呈網（wǎng）狀裂開。

　　預防措施： (1)嚴格原材（cái）料化學成分．金相組織和探傷檢查（chá），不合格（gé）原材（cái）料和粗晶粒鋼不宜作模具材料； (2)選用細晶粒鋼、真空電爐鋼（gāng），投產前複查原材料脫碳層深度，冷切削加工（gōng）餘量必須大（dà）於脫碳層深度； (3)製訂先進合理熱處理工藝，選用微機控溫儀表，控製精度達到±1.5℃，定時現場校驗儀表； (4)模（mó）具產品***終處理選用真空電爐（lú）、保護氣氛爐和經充分（fèn）脫氧鹽浴爐加熱模具產（chǎn）品等措施，有效防止和避免網狀裂紋形成。