如今石（shí）墨模具工業（yè）對人類（lèi）的生活及發展起著至關重要的作（zuò）用，許多產業部門(如機電、汽車、家電輕工、電器儀表、通訊、軍械等)的發展依（yī）賴於模具工業的技術提高和（hé）發展，世（shì）界各國均投入大量的人力財力發展石墨模具工業。    我國（guó）對模具工業的發展也（yě）十分重視，模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家產品製造水（shuǐ）平高低的（de）重要標誌，因為模具在很大程度上決定著產品的（de）質量、效益和新（xīn）產品的開發能力。從1997年（nián）我國有關部門開（kāi）始重視和支持對石墨模具工業的（de）發展（zhǎn），大力扶植中國本土企業在石墨模具工業上的發展（zhǎn），如今已（yǐ）經取得了不錯的成績，並為中國的出（chū）口外匯收入做出了貢獻。    針對未來（lái）模具行業的發展趨勢，誰能（néng）在***短的時間裏完成模具的製作，誰（shuí）就贏得（dé）了客（kè）戶，贏得了市場。石墨（mò）模具（石墨電（diàn）極）以其各方麵優越的性能，已（yǐ）經在模具（jù）行業中確立了重要（yào）的（de）主導地位及未來的發展趨勢。

     如今石（shí）墨模具工業對人類的生活及發展起著至（zhì）關重要的作用，許多（duō）產業部門(如（rú）機電、汽車、家（jiā）電輕工、電器儀表（biǎo）、通訊、軍械等)的發展依賴於模（mó）具工業的技術提高和發展，世界各國均投入大量（liàng）的人力財力發展石墨模（mó）具工業。    我國對模具（jù）工業的發展也十分重視，模具生產技（jì）術（shù）水平的高低，已成為衡（héng）量一個國家產品製造水平高低的重要標誌，因為模具在很大程度上決定著產品（pǐn）的質量、效益和新產品的開發能力。從1997年我國有關（guān）部門開始重視和支持對石墨模具工業的發展，大力（lì）扶植中國本土企業在石墨模具工業上的發（fā）展，如今已經取（qǔ）得了不錯的成績，並為中國的出口外匯收入做出了貢獻。    針對未來模具行業的發展趨勢，誰能（néng）在短的時間裏完成模具的製作，誰（shuí）就贏（yíng）得了客戶，贏得了市場。石墨模具（石墨電極）以其各方麵優越的性能（néng），已經在模具行業中確立了重要的主導地位及未來的發展趨勢。

我（wǒ）國模具行業可持續發展．麵臨嚴重考驗。進入二十一（yī）世紀，中國模具工業的產能得到更快的提升，發展速度提高到20％以上。經過20年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（yuán）快速增長到年的19.2億美元，與當年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（zú）了我國製造（zào）業生產需要（yào），而且具備了（le）走向國際市場（chǎng）的能力。模（mó）具聚集（jí）地區模具企業間產晶重（chóng）複性高，技術水平接近，客戶群一致性高，價格（gé）競爭激烈導致行業（yè）利潤空間縮小、技術投入乏力。微型馬達、電子電器、IT產品所需精（jīng）密多工位級進衝（chōng）模，複雜板材成型模真和其他精密複（fù）雜模具需（xū）求量增加較快，而我國模具的設計（jì）製造能力不能滿足需要，仍然主要依賴進口(進口數量達到l2-l4億美元，其中3O％因（yīn）國（guó）內無法生產，不得不給以進口（kǒu）免稅)。主要原因是在這類模具的技術和製造能力投入不夠，技術（shù）水平與國外水平差（chà）距較大，麵臨既無法替代進口，也無法增加出口的尷尬局麵。

    模具鋼熱處理中，淬火是常見工序。然而，因種種原因，有時難免（miǎn）會產生（shēng）淬火裂紋，致使前功盡（jìn）棄。分析裂紋產生原因，進而采取相應預防措施，具有顯著的技術經濟效益。常見淬火裂紋有以下（xià）10類型。　　1、縱向裂紋　　裂紋呈軸向，形狀細而長。當模具完全淬透即無心淬火時，心部轉變為（wéi）比容***大的淬（cuì）火馬氏體,產生切向（xiàng）拉應力（lì），模（mó）具鋼的含碳量愈高，產生的（de）切向拉應力愈大，當拉應力大（dà）於該鋼強度極限時導致縱向裂紋（wén）形成（chéng）。以下因素又加劇了縱向裂紋的產生： (1)鋼中含有較多（duō）S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔（róng）點有害雜質，鋼錠軋製時沿軋製方向呈縱向嚴重偏析分布，易產生應力（lì）集（jí）中形成縱向淬火（huǒ）裂紋，或原材料軋（zhá）製後快冷形成的縱向裂紋未加工掉保（bǎo）留在產品中導致（zhì）***終淬（cuì）火裂紋擴大形成縱向裂紋； (2)模具尺寸在鋼的淬（cuì）裂敏感尺寸範圍（wéi）內(碳工具鋼淬（cuì）裂危險尺寸為8-15mm，中低合金鋼危險尺寸為25-40mm)或選擇的淬火冷（lěng）卻介質大（dà）大超過該鋼的臨界淬火冷卻速度時均易形成縱（zòng）向裂紋（wén）。　　預防（fáng）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產； (2)盡（jìn）量選用真空冶煉，爐外（wài）精煉或電渣重（chóng）熔模具鋼材； (3)改進熱處理工藝，采用真空加熱、保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱（rè）及分級淬火（huǒ）、等溫淬火（huǒ）； (4)變無心淬（cuì）火為有心淬火（huǒ）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（yīng）力（lì），能有效避免模具縱向開裂和淬火畸變。　　2橫向裂紋　　裂紋特征是（shì）垂（chuí）直於軸向。未淬透模具，在（zài）淬硬區與未淬硬區過渡部分存在大的拉（lā）應力峰值，大型模具快速冷卻時易形成大的拉應力峰值，因形成的軸向應力大於切向應力，導致產生橫向裂紋。鍛造模塊中S、P．Sb，Bi，Pb，Sn，As等低熔點有害雜質的橫向偏（piān）析或模塊存在橫向（xiàng）顯微裂紋，淬火後（hòu）經（jīng）擴展形成橫向裂紋。　　預防措（cuò）施（shī）： (1)模塊應合理鍛造，原材料長度與直徑之比即鍛造比***好（hǎo）選在2—3之間（jiān），鍛（duàn）造采用雙十字形變向鍛造，經五（wǔ）鐓五拔多火鍛造，使鋼中碳化物和雜質呈細、小，勻分布於鋼基體，鍛（duàn）造纖維組織圍繞型腔無定向分布，大幅度（dù）提高（gāo）模塊橫向力學性能（néng），減少和消除（chú）應力源； (2)選擇理想的冷卻速度和冷卻介質（zhì）：在鋼的Ms點以上快冷，大於該鋼臨界淬火冷卻速度，鋼中過冷奧（ào）氏體產生的應（yīng）力為（wéi）熱應力，表層為壓（yā）應力，內層為張應力（lì），相互抵消（xiāo），有效防（fáng）止熱應力裂紋形成，在鋼的Ms—Mf之間緩冷，大幅度降低形成淬火馬氏體時的組織應力。當鋼中熱應力與相應應力（lì）總（zǒng）和為正(張應力)時，則易淬裂，為負時，則不易淬裂（liè）。充分利用熱應力，降低相變應力，控製（zhì）應力（lì）總和為負，能有效（xiào）避免橫向淬火裂紋（wén）發（fā）生。CL-1有（yǒu）機淬火介質是較理想淬火劑，同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（diào）正CL-1 淬火劑不同濃（nóng）度（dù）配比，可得到不同冷卻速度（dù），獲得所需硬（yìng）化層分布，滿足不同（tóng）模具鋼需求（qiú）。　　3弧狀裂紋　　常發生在模具棱角角、缺口、孔穴、 凹模接線飛邊等形狀突變處。這是因為，淬火時棱角處產生的應力是（shì）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Ms點愈低（dī），Ms點降（jiàng）低2℃，則（zé）淬裂傾向增加1．2倍，Ms點降低8℃，淬裂傾向則增（zēng）加8倍； (2)鋼中（zhōng）不同組織轉變和相同組織轉變不同時性，由於不同組織比容差，造成巨大組織應力，導（dǎo）致組織交（jiāo）界處形成弧狀裂紋； (3)淬火後（hòu）未（wèi）及時（shí）回火，或回（huí）火不充分，鋼中殘餘奧氏體未充分轉變，保留（liú）在使用狀態中，促進（jìn）應力重新分布，或模具服役時（shí）殘餘奧氏體（tǐ）發生馬氏體相變產生新的內應（yīng）力，當綜合應力大於該鋼強度極限時便形成弧狀裂紋； (4)具有第二類回火脆性鋼，淬火後高溫（wēn）回火緩冷，導致鋼（gāng）中P，s等有害雜（zá）質化合物沿晶界析出（chū），大大降低晶界結（jié）合力和強韌性，增（zēng）加脆性，服役時在外力作用下形成弧狀裂紋。　　預防措施： (1)改進設計，盡量使形狀對稱（chēng），減少形狀突（tū）變，增加工藝孔與加（jiā）強筋， 或采用組合裝配； (2)圓角代直角及（jí）尖角銳邊，貫（guàn）穿孔代盲孔，提高加工精度和表麵光潔度，減少應力（lì）集中（zhōng）源，對於（yú）無法避免直角、尖角銳邊、盲孔等處一般硬度要求不高，可用鐵絲、石棉繩、耐火（huǒ）泥等（děng）進行包紮或填塞，人為造成冷卻（què）屏障，使之緩慢冷卻淬火，避（bì）免應力集中（zhōng），防（fáng）止淬火時（shí）弧狀裂紋（wén）形成；(3)淬火鋼應及時回火，消除部分淬火內應力，防止淬火應力擴展； (4)較長時間回（huí）火，提高模具抗斷裂韌性（xìng）值； (5)充分回火，得到穩（wěn）定組織性能（néng）；(6)多次回（huí）火使（shǐ）殘餘奧氏體（tǐ）轉變充分（fèn）和消除新的應力（lì）； (7)合理回火，提高鋼（gāng）件疲勞抗力和（hé）綜合機械力學性能（néng）； (8)對於有第二類回火脆性模（mó）具鋼高溫回火後應快冷(水冷或油冷)，可消除（chú）二類（lèi）回火脆性，防（fáng）止和避免淬火時（shí）弧狀裂紋形成。　　4剝離裂（liè）紋　　模具服役時在應力作用下，淬火硬（yìng）化層一塊塊（kuài）從鋼基體中剝（bāo）離。因模具表層（céng）組織和（hé）心部組（zǔ）織比容不同，淬火（huǒ）時表層形成軸向、切向淬火應力，徑向產生拉應力（lì），並向內部突變，在應力急（jí）劇變化範圍較窄處產生剝離裂（liè）紋，常發（fā）生於經表層化（huà）學熱處理模具（jù）冷卻過程中，因表層化學改性與鋼基體（tǐ）相變不同時性引起內外層淬火馬氏體膨脹不（bú）同時進行，產生大的相變應力，導致化學處理（lǐ）滲（shèn）層（céng）從（cóng）基體組織中剝離。如火焰表麵（miàn）淬硬層、高頻（pín）表麵（miàn）淬硬層、滲碳層、碳氮共滲層、滲氮層、滲硼層、滲金屬層等。化（huà）學滲層淬（cuì）火後不（bú）宜快速回火（huǒ），尤其是300~C以下低溫回火快速加熱，會促使表層形成拉應力，而鋼基體心部及過渡（dù）層形成壓縮應力，當拉應力大於（yú）壓縮應力時，導致化學滲層被拉（lā）裂剝離。　　預防措施： (1)應使模具鋼化學滲層濃度與硬度（dù）由表至內平緩降低，增強滲層與基體結合力，滲（shèn）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擴（kuò）散退火、球化（huà）退火、調質處理，充分細（xì）化（huà）原始組織，能有效防止和避免剝離裂紋產生，確保（bǎo）產品（pǐn）質量。　　5網狀裂紋　　裂紋深度較淺，一般深約0.01-1.5mm，呈輻射狀，別名龜裂。原（yuán）因主要有： (1)原（yuán）材料有較深脫（tuō）碳層，冷切削加工（gōng）未去除（chú），或成品模具在氧化氣氛爐中加熱造成氧化脫碳； (2)模具（jù）脫碳表層金屬（shǔ）組織與鋼基體馬氏體含碳量不（bú）同，比容不同，鋼脫碳表層淬（cuì）火時產生大的拉應力，因此，表層金（jīn）屬往往沿晶界被拉裂成網狀； (3)原材料是粗晶粒鋼，原始組織粗大，存在大（dà）塊狀（zhuàng）鐵素體，常規淬（cuì）火無法消除，保留在淬火組織中，或控溫不準，儀表失靈，發生組織過熱，甚（shèn）至過燒，晶粒粗化，失（shī）去晶界結合力，模具淬火冷卻（què）時（shí）鋼（gāng）的碳化物（wù）沿奧氏（shì）體晶界（jiè）析出，晶界強度大大（dà）降低，韌性（xìng）差，脆性大，在拉應力作用下沿晶界呈網狀裂開。　　預防措施： (1)嚴格原材料化學成（chéng）分．金相組織和探傷（shāng）檢查，不合格原材料（liào）和粗晶粒（lì）鋼不宜作模具材料； (2)選用細晶粒（lì）鋼、真空電爐鋼，投產前複（fù）查原材料脫碳層深度，冷切削加工餘量（liàng）必須大於脫碳層（céng）深度； (3)製訂先（xiān）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（biǎo）； (4)模具產品***終處理選用真空電爐、保護氣氛（fēn）爐和經充分脫氧鹽浴爐加熱模具（jù）產品等措施，有效防（fáng）止和避免網狀裂（liè）紋形（xíng）成。