热锻3Cr2W8V模具淬裂原因分析分析热锻模具热锻模具淬裂原因分析

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1、热锻3Cr2W8V模具淬裂原因分析孙维连-2王成彪1(1中国地质大学，北京100083;2河北农业人学，保定071001)摘要：分析了3CrW8V热锻模具淬火开裂原因。借助于扫描电镜观察表而断口形貌和光学显微镜观察金相组织，根据断口特征和金相组织的差别找出了模具淬火断裂主要原因是模具锻造缺陷造成。品粒粗大，碳化物呈带状分布，锻造后未按耍求退火细化品粒，从而导致按正常温度淬火出现模具断裂的事故。关键词：模具；热处理；开裂；失效分析屮图分类号:文献标识码：文章编号:AnalysisofQuenching-FractureReasonfor3Cr2W8VSteeloftheHot-For

2、gingDieSUNWei-lian1,2,WangCheng-Biao1(1GeologyScienceUniversityofChina,Beijing1000832AgriculturalUniversityofHebei,Baoding071001)Abstract:Thepaperanalyzedthecaseofquenchingfractureof3cr2w8vhot-forgingdie.Thefracturesurfacesandmetallurgicalmicrostructurewasobservedbymeansofthescanelectronmicros

3、copeandopticalmicroscope・Accordingtothedifferenceofthefracturesurfacesandmetallurgicalmicrostructure,itwasfoundthatthefracturereasonofthediewascausedbytheforgingdefect.Thickcrystal,carbidedistributedintape,andnotannealedtothinthecrystalafterforging,whatresultinthedie'sfracturewhenquenchinginth

4、enormaltemperature・Keywords：die；heat-treatment；fracture；failureanalysis1情况简介某厂选用3Cr2W8V钢制造热锻模具。用于锻造材料为25钢的齿状零件，模貝-加工成型后外部尺寸为500mmX250mmX115mm,模具质罐为llOkgo在同一模具上开出预锻和终锻两个型腔，模具加工时，发现锻件便度偏高，采用HR150型洛氏硕度计测试硕度为30HRCo为了便于加工，该厂将模具进行了一次降低硬度退火。但温度和时间己无纪录。加工后的模具由木厂进行热处理，淬火加热炉采用箱式电阻炉，为了防止氧化，在模具周围填充旧渗碳剂加以保

5、护。模具加热采用500。。850°C两次预热。模具淬火温度为1050°C,保温4h。淬火介质选川10号机油。淬火过程中听到模具开裂声音，随即停止冷却，并放在630°C回火炉屮回火，回火吋裂纹继续扩展使模具成为多个碎块。由于发现模具开裂，中止继续回火。2检验内容及结果2.1原材料化学成分分析作者简介：孙维连（1957.1-）男，河北保定人，河北农业大学教授，中国地质人学博丄•研究生，主婆从事表面工程、金属材料及热处理和机电一体化研究，已发表论文40余篇。联系电话：0312-7521580在模具上取样，测定模具的化学成分（％）如下:C0.30,W8.2,Cr2.5,V0.35,Si0

6、.32,Mn0.30,S0.032,P0.028o与GB1299-85相比,其化学成分在国标GB1299-85要求范围内。2.2硬度测定用HR150洛氏硬度试验机测定锻件的表面硬度为28HRC-30HRC,模具HRC回火后的表层硬度为40HRC-41HRC,心部硬度为47HRC-48HRCo2.3断口形貌（1）宏观检查模貝-横向多处断裂，裂纹特征有直裂纹、弯折裂纹和圆弧裂纹，见图1。图2所示的磨具碎块的横断面可观察到断口表层有约30mm细瓷状断口，断口内部有山脊状扩展形貌,放射线中心朝向模具心部，表明裂纹源形成于模具心表明裂纹源形成于模具心部。心部为粗品状断口，有十分明显的金属光泽

7、。上述特征可以判定模具开裂属于心部脆性解理断裂引发的山。（2）断口微观检查用扫描电镜対细瓷状断口、粗品状断口进行观察,结果见图3,4o从粗晶状断口扫描电镜照片可以看到，断口屮有明显的解理台阶，属穿品解理断裂特征山。2.4显微组织分析微腐蚀方法，尽管照片中组织不太清晰，可以观察到淬火前奥氏体品粒分布情况，见图5和图6。而用常规方法浸蚀时，虽然组织清晰，但图1部分模具开裂形貌Fig.lFractureappearanceofthedie图2模具碎块宏观照片Fig.2Mac