如今石墨模具工業對（duì）人類的（de）生活及發展起著至關重要的作（zuò）用（yòng），許多產業（yè）部門(如機（jī）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（tí）高和發展，世界各國均投入大量的（de）人（rén）力財力發展石墨模具工業。    我國對模具工業的發展也十分重視（shì），模具生產技術水平的高低，已（yǐ）成為衡量一個國家產品製造（zào）水平高低的重要標誌，因為模具在很大程度上決定著產品的（de）質量、效益和新產品的開發能力。從1997年我國有關部門開始重視（shì）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（shàng）的發展，如今（jīn）已經取得了不錯的（de）成績，並為（wéi）中國（guó）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（shí）間裏完（wán）成（chéng）模具的製作，誰就贏得了客戶，贏得了市場。石墨模具（石墨電極）以其各方麵優越的性能，已經在（zài）模具行業中確立了重要的主導地位及（jí）未來的發展趨勢。

     如今石墨模具工業對人類的生活及發（fā）展起著至關重要的作用，許多產業部門(如機（jī）電、汽車、家電輕工（gōng）、電器儀表、通訊、軍（jun1）械等)的發展依賴於模具工業的技術提高和發展，世界各國均投入（rù）大量的人力財力發展石墨模具工業。    我國對模具工業的發展也十分重視，模具生產技術（shù）水平的高低，已成（chéng）為衡量一個國家產品製造水（shuǐ）平高低的重要標誌，因為模具在（zài）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年我國有關部門開始重視和支持對石墨模具工業的發展，大力扶植中國本土企業在石墨模具工業上的（de）發展，如今已（yǐ）經取得了不錯的成（chéng）績，並為中國的出口外匯收入做出了貢獻。    針對未來模具行（háng）業的發展趨勢，誰能在短的時間裏完（wán）成模具的製作，誰就（jiù）贏得了客戶，贏（yíng）得了（le）市場。石墨（mò）模具（石墨電極）以其各方麵優越的性能，已（yǐ）經在模具行業中確（què）立了重（chóng）要的主導地位及未來的發展趨勢。

我國（guó）模具行業可持續發展．麵臨嚴重考驗。進入二十一世紀，中（zhōng）國模（mó）具工（gōng）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（nián）的技術和製造能力積累，模具出口也由90年代末的不到（dào）1億美元快速增長到年的19.2億美元（yuán），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（zhōng）國模具不僅可以基本滿足了我國製造業生產需要，而（ér）且具備了走向國際市場的能力。模具聚集地區模具企業間產晶重複性高，技術水平接近，客（kè）戶（hù）群一（yī）致性高，價格競爭激烈導（dǎo）致行業利潤（rùn）空（kōng）間縮小、技術投入乏力。微型馬達、電子電器、IT產品所需精密多工位（wèi）級進衝模，複雜板材（cái）成（chéng）型模真和其他精密複（fù）雜模具需求量增加較快，而我國模具的設計製造能力不能滿足需要，仍然主要依賴（lài）進口(進（jìn）口數量達到l2-l4億美元（yuán），其中3O％因國內無法生產（chǎn），不得不給以進口免稅)。主要原因是在這類模具的技術和製造能力投（tóu）入不夠，技術水平與國外水（shuǐ）平差距較大，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（rán）而，因種種原（yuán）因，有時難免會產生淬火裂紋，致使前功盡棄。分（fèn）析裂紋產（chǎn）生原因，進（jìn）而采取相應預防措施，具有顯著的技術（shù）經濟效益。常見淬火裂紋有以下10類型。　　1、縱向（xiàng）裂（liè）紋　　裂紋呈軸向（xiàng），形（xíng）狀細而長。當模具（jù）完全淬透即無心（xīn）淬火時，心部（bù）轉變為比容***大的淬火馬氏體,產生切向拉應力，模具鋼的含碳量愈高，產生的切向拉應力愈大，當拉應（yīng）力大於該鋼強度極限時導致縱向裂紋形成。以下（xià）因素又加劇了縱向裂紋的產生（shēng）： (1)鋼中含（hán）有較多S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔點（diǎn）有害（hài）雜質，鋼錠軋製時沿軋製方向呈縱向嚴（yán）重偏析（xī）分布，易產生應力集中形成縱向淬火裂紋，或原材（cái）料軋製後快冷形成的縱向（xiàng）裂紋未加工掉（diào）保留在產品中導致***終淬（cuì）火裂紋（wén）擴大（dà）形成縱向裂紋； (2)模具尺（chǐ）寸在鋼的淬裂（liè）敏感尺寸範圍內(碳工具鋼淬裂危險尺寸為8-15mm，中低合金鋼危險（xiǎn）尺（chǐ）寸為25-40mm)或選（xuǎn）擇的淬火冷卻介質大大超過該鋼（gāng）的臨界淬火冷卻速度時（shí）均易（yì）形（xíng）成縱向裂紋。　　預防措（cuò）施（shī）： (1)嚴格原材料入庫檢查（chá），對有害雜質含量超標鋼材不投（tóu）產； (2)盡量選用真空冶煉，爐外精煉或電渣重熔模（mó）具鋼材； (3)改進熱處理工藝，采（cǎi）用真空加熱、保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加（jiā）熱及分級淬火、等溫淬火； (4)變無心淬火為有心淬火即不完全淬透（tòu），獲得強韌性高的下貝氏（shì）體組織等措施，大幅度降低拉應力，能有效避（bì）免模具縱向開裂和淬火畸（jī）變。　　2橫（héng）向裂紋　　裂紋特征是垂直於軸向。未淬透模具，在淬硬區與未淬（cuì）硬區過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的（de）拉（lā）應力峰（fēng）值，因形成的軸向應力（lì）大於切向應力（lì），導致產生橫（héng）向裂紋。鍛造模塊中S、P．Sb，Bi，Pb，Sn，As等低熔（róng）點有害雜質的橫向偏析（xī）或模（mó）塊存（cún）在橫向（xiàng）顯微裂紋，淬火後經擴展形成橫向裂紋。　　預防措施： (1)模塊應合理鍛造，原材料（liào）長度與直徑之（zhī）比即鍛造比***好選在2—3之間，鍛造采（cǎi）用雙十字形變向鍛造（zào），經五鐓五拔多火鍛造，使鋼中碳化物（wù）和雜質呈細、小，勻分布於鋼基體，鍛（duàn）造纖維組織圍（wéi）繞型（xíng）腔（qiāng）無定向分布，大幅度提高模塊橫向力學性能，減少和消除應力源； (2)選擇理想的冷卻速度和冷卻介質（zhì）：在鋼的Ms點以上快冷，大於該鋼臨界淬火（huǒ）冷卻（què）速度，鋼中過冷奧氏體產生的應力為熱應力，表層為壓應力，內層為張應力，相互抵（dǐ）消，有（yǒu）效防止熱應力裂紋形成，在鋼的Ms—Mf之間緩冷，大幅度（dù）降低形成淬火馬氏體時的組織應力。當鋼中熱應力與相（xiàng）應應力總和為正(張應力)時，則易淬裂，為負時，則不易淬裂。充分利用熱應（yīng）力，降低相變應（yīng）力（lì），控製應力總和為（wéi）負，能（néng）有效避免橫向淬火裂（liè）紋發生。CL-1有機淬火介質是較理（lǐ）想（xiǎng）淬火劑（jì），同（tóng）時可減少和避免淬火模（mó）具畸變（biàn），還可控製硬化層合理分布。調正CL-1 淬火劑不同濃度配比，可得到不同冷卻（què）速度，獲得所需硬化層分布，滿足不（bú）同模具鋼需求。　　3弧狀裂紋　　常發生在（zài）模具棱角角、缺口、孔穴、 凹模接（jiē）線飛邊等（děng）形（xíng）狀突變處。這是因為，淬火時棱角處產生的應力（lì）是平滑表麵平均（jun1）應力的10倍。另外， (1)鋼中含碳(C)量和合金元（yuán）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8℃，淬裂傾向則增（zēng）加8倍； (2)鋼中不同（tóng）組織轉變和相同組織轉變不（bú）同時性，由於不同組織比容差，造成巨大組織應力（lì），導（dǎo）致組織交界處形成弧狀裂紋； (3)淬火後未（wèi）及時回（huí）火，或回火不充分，鋼中殘餘奧氏體未充分轉變，保留在使用狀態中，促進應力重新分布，或模具服役時殘餘奧氏體發生馬氏體相變（biàn）產生新的內應力，當綜合（hé）應力（lì）大於該鋼強度（dù）極限時（shí）便形成弧狀裂紋； (4)具有（yǒu）第二類回火脆（cuì）性鋼，淬火（huǒ）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（dī）晶界結合力和強（qiáng）韌性，增加脆性，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（zhuàng）對稱，減少（shǎo）形狀突變，增加工藝孔與加強筋， 或采用組合裝配； (2)圓角代直角及尖角銳邊，貫穿孔代（dài）盲孔，提高加工（gōng）精度和表麵（miàn）光潔度（dù），減少應力集中源，對（duì）於無法避免直角、尖角銳邊、盲孔等處一般硬度要求不高，可用鐵絲、石棉繩、耐火泥等進（jìn）行包紮或填塞，人為造成冷卻屏（píng）障，使之緩（huǎn）慢冷卻淬火，避免應力集中，防止淬火時弧狀裂紋形成；(3)淬火鋼應及時回火，消除部分淬火內應（yīng）力，防止淬火應力擴展； (4)較（jiào）長時間回火，提高模具抗斷裂韌性值（zhí）； (5)充分回火，得（dé）到（dào）穩定組織性能；(6)多次回（huí）火使（shǐ）殘餘奧氏體轉變（biàn）充分和消除新的應力； (7)合理回火，提高鋼件疲勞抗力和綜合機械力學性能； (8)對於有第二類回火脆性模具（jù）鋼高溫回火（huǒ）後（hòu）應快冷（lěng）(水冷或（huò）油冷)，可消除二（èr）類回火脆性，防止和避免淬火時弧狀（zhuàng）裂紋形（xíng）成。　　4剝離裂紋　　模具（jù）服役時在（zài）應力作用下，淬火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（zhī）比容不同，淬火時表層形成軸向、切向淬火應力，徑向（xiàng）產（chǎn）生拉應力，並（bìng）向內部突（tū）變，在應力（lì）急劇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具冷卻過程中，因表層化學改性與鋼基體相變不同時性（xìng）引起內外層淬火馬氏（shì）體（tǐ）膨脹（zhàng）不同（tóng）時進行，產生大的（de）相變應力，導致化學處理滲層從基體組織中剝離。如火焰表麵淬硬層、高頻表麵（miàn）淬硬層、滲碳（tàn）層（céng）、碳氮共（gòng）滲層、滲氮層、滲硼層、滲金（jīn）屬層等。化學滲層淬火後不宜快速回火，尤其是300~C以（yǐ）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層形成壓縮應力（lì），當拉應力大於壓縮應力（lì）時，導致（zhì）化學滲層被拉裂剝（bāo）離。　　預防措施： (1)應使模具鋼化學滲層濃度與硬度由表至內平緩降低，增強滲層與基體結合力，滲後進行擴散處理能使化（huà）學滲層與基體過（guò）渡均勻；(2)模具鋼化學處理之（zhī）前進行擴散退火、球化退（tuì）火、調質處理，充分細化原（yuán）始組織，能有效（xiào）防止和避免剝離裂紋產生，確保產品質量。　　5網狀裂紋　　裂紋（wén）深度較淺，一般深約0.01-1.5mm，呈輻射狀，別名龜裂。原因主（zhǔ）要有： (1)原材料有較深脫碳層，冷（lěng）切削加工未去除，或成品模具在氧化氣氛爐中加（jiā）熱造成氧化脫碳； (2)模具脫（tuō）碳表層金屬組織（zhī）與鋼基體（tǐ）馬氏體含碳量不同，比容不同，鋼脫碳表（biǎo）層淬火時產生大的拉應力，因（yīn）此，表層金屬往（wǎng）往沿晶界被拉裂成網狀； (3)原材（cái）料是粗晶粒鋼，原始組織粗大，存（cún）在大塊狀鐵素體，常規淬（cuì）火（huǒ）無法消除，保留在淬火（huǒ）組織中，或控溫不（bú）準，儀表（biǎo）失靈，發（fā）生組（zǔ）織過熱，甚至過燒，晶粒粗化，失去晶（jīng）界結合力，模具淬火冷卻時（shí）鋼的碳（tàn）化物沿（yán）奧氏體晶（jīng）界析出，晶界強（qiáng）度大大降低，韌（rèn）性差，脆性大，在拉應力作用（yòng）下沿（yán）晶界呈網狀裂（liè）開。　　預防措施： (1)嚴格原（yuán）材料化學成分．金相組織和探傷檢（jiǎn）查，不合（hé）格（gé）原材料和粗（cū）晶粒鋼不（bú）宜作模具材料； (2)選用細晶（jīng）粒鋼、真空電爐鋼，投產前複查原材料脫碳層深度（dù），冷切削加工餘量必須大於脫碳層深度； (3)製訂（dìng）先進合理熱（rè）處理工藝，選（xuǎn）用微機控溫儀表，控製精（jīng）度達到±1.5℃，定時現場校驗儀表； (4)模具產品***終處理選用真空電爐、保護氣氛爐和（hé）經充分脫氧鹽浴爐加熱模具產品（pǐn）等措施，有效防止和避免網狀裂紋形成。