模具钢材常见缺陷原因分析与处理方法
模具钢热处理十种组织缺陷分析及对策.
模具钢热处理十种组织缺陷分析及对策王荣滨(南弯工具厂江西330004摘要讨论了模具钢十种热处理组织缺陷及消除方法,可产生明显经济效益和社会效益。
关键词模具钢组织缺陷对策Abstract This paper analyzes ten kinds of microstruture defect of heat treatment moldsteel,and it also gives the relative solutions to avoid defects,which can obviously bringabout the economic benefit.K eyw ords mold steel microstructure defect countermeasures钢的物理性能、化学性能和力学性能决定钢的热处理组织,正常组织赋予钢产品优异性能和高寿命;热处理组织缺陷恶化钢的性能,降低模具产品质量和使用寿命,甚至产生废品和发生事故。
因种种原因,钢热处理主要有十种组织缺陷,分析原因,采取对策,提高模具使用寿命,有显著技术经济效益。
1奥氏体晶粒粗大钢奥氏体晶粒定为13级,1级最粗,13级最细。
1~3级为粗晶粒,4~6级为中等晶粒,7~9级为细晶粒,10~13级为超细晶粒。
晶粒愈细,钢的强韧性愈佳,淬火易得到隐晶马氏体;晶粒愈粗,钢的强韧性愈差,淬火易得到脆性大的粗马氏体。
实践证明,奥氏体形成后,随着温度升高和长时间保温,奥氏体晶粒急剧长大。
当加热温度一定时,快速加热奥氏体晶粒细小;慢速加热,奥氏体晶粒粗大。
奥氏体晶粒随钢中W、Mo、V元素增加而细化,随钢中C、Mn元素增加而增大。
钢最终淬火前未经预处理,奥氏体晶粒愈粗化,淬火得粗马氏体,强韧性低,脆性大。
仪表跑温,晶粒粗化,降低晶粒之间结合力,恶化力学性能。
对策—合理选择加热温度和保温时间。
加热温度过低,起始晶粒大,相转变缓慢;加热温度过高,起始晶粒细,长大倾向大,得到粗大奥氏体晶粒。
钢材缺陷、产生原因及处理办法
1、圆钢1.1耳子棒材表面沿轧制方向的连续条状凸起，肉眼即可辨别。
1.1.1产生原因主要是轧件在孔型内过充满、导卫安装不正确、钢温低等造成的；过盈充满、减面率过大、辊缝调整不当、入口倒卫偏。
单耳多是由安装不正导致的，双耳多是由K2孔来料大，造成成品到此过充满引起的。
1.1.2解决办法入口导板要对准孔型，安装牢靠；合理使用坯料，保证各槽钢尺寸及断面形状合格；使用适当的孔型，适当的压下量。
2.1折叠棒材表面沿轧制方向平直或弯曲的曲线，在横截面呈小角度交角状的缺陷，这种折叠线很长，几乎通向整个产品的纵向，肉眼即可识别。
2.1.1产生原因由于前道次产生耳子，也可能是其他纵向突起物扎入本体；方坯缺陷处理不当留下的深沟，轧制时可能形成折叠；切分带宽大形成折叠；钢坯质量切分形成折叠。
判断是否轧钢原因：是否通条折叠或者连续批次都出现折叠。
2.1.2解决办法进行适当的轧辊调整，合理使用各槽钢料；正确安装导卫板，对准孔型；经常检查入口导卫板的磨损情况。
3.1裂纹顺着轧制方向出现的比较深的连续的线状缺陷，肉眼即可辨别。
3.1.1产生原因一是由于炼钢连铸坯的原因，一般裂纹内有夹杂物，因为坯料上有未消除的裂纹、皮下气泡、及金属夹杂物等在棒材表面形成裂纹缺陷；二是轧钢原因引起的，主要是加热和冷却制度的影响。
在冷却过程中由于组织应力和热应力的原因，加热时，尤其是高碳钢和合金钢的导热性比较差，如果加热过快很容易造成钢坯内外温度不均而产生裂纹。
3.1.2解决办法控制冷却制度，制定合理的加热制度。
4.1结巴在棒材表面与棒材本体部分结合或者完全未结合的金属片状层，肉眼即可辨别。
4.1.1产生原因在成品以前道次轧件上凸起物扎入本体形成；已脱离轧件的金属碎屑扎在轧件表面上形成；前道轧槽有掉肉现象。
4.1.2解决办法清理坯料上的异物；及时清理导卫上的刮丝。
5.1划伤或划痕主要是成品，特别是高温下的成品，通过有缺陷的的设备将棒材表面划伤所造成的，肉眼即可识别。
模具铸造五大缺陷及解决对策
缺陷一：铸造缩孔主要原因有合金凝固收缩产生铸造缩孔和合金溶解时吸收了大量的空气中的氧气、氮气等，合金凝固时放出气体造成铸造缩孔。
解决的办法：1）放置储金球。
2）加粗铸道的直径或减短铸道的长度。
3 ）增加金属的用量。
4）采用下列方法，防止组织面向铸道方向出现凹陷。
a.在铸道的根部放置冷却道。
b.为防止已熔化的金属垂直撞击型腔，铸道应成弧形。
C.斜向放置铸道。
缺陷二：铸件表面粗糙不光洁缺陷型腔表面粗糙和熔化的金属与型腔表面产生了化学反应，主要体现出下列情况。
1）包埋料粒子粗，搅拌后不细腻。
2）包埋料固化后直接放入茂福炉中焙烧，水分过多。
3）焙烧的升温速度过快，型腔中的不同位置产生膨胀差，使型腔内面剥落。
4）焙烧的最高温度过高或焙烧时间过长，使型腔内面过于干燥等。
5 ）金属的熔化温度或铸圈的焙烧的温度过高，使金属与型腔产生反应，铸件表面烧粘了包埋料。
6）铸型的焙烧不充分，已熔化的金属铸入时，引起包埋料的分解，发生较多的气体，在铸件表面产生麻点。
7）熔化的金属铸入后，造成型腔中局部的温度过高，铸件表面产生局部的粗糙。
解决的办法：a.不要过度熔化金属。
b.铸型的焙烧温度不要过高。
C.铸型的焙烧温度不要过低（磷酸盐包埋料的焙烧温度为800度-900 度）。
d.避免发生组织面向铸道方向出现凹陷的现象。
e.在蜡型上涂布防止烧粘的液体。
缺陷三：铸件发生龟裂缺陷有两大原因，一是通常因该处的金属凝固过快，产生铸造缺陷（接缝）；二是因高温产生的龟裂。
1）对于金属凝固过快，产生的铸造接曜，可以通过控制铸入时间和凝固时间来解决。
铸入时间的相关因素：蜡型的形状。
铸到的粗细数量。
铸造压力（铸造机）。
包埋料的透气性。
凝固时间的相关因素：蜡型的形状。
铸圈的最高焙烧温度。
包埋料的类型。
金属的类型。
铸造的温度。
2）因高温产生的龟裂，与金属及包埋料的机械性能有关。
下列情况易产生龟裂：铸入温度高易产生龟裂；强度高的包埋料易产生龟裂；延伸性小的银烙合金及钻烙合金易产生龟裂。
模具钢淬火十种裂纹分析与措施
模具钢淬火十种裂纹分析与措施模具钢是工业生产中常用的材料，其强度高、硬度好、抗磨损性能好等特点成为了制品的优选材料。
但是在生产过程中，模具钢经过淬火处理后，往往会出现各种裂纹，严重影响模具的使用寿命和加工效率。
为此，我们需要对模具钢淬火中常出现的十种裂纹进行分析，并提出相应的措施。
一、火花裂纹火花裂纹是由于铸造钢中的气孔和夹杂物在高温状态下合并膨胀，导致金属内部产生裂纹。
为了避免该现象的产生，建议在制造加工过程中加强钢锭的冶炼质量控制，采用真空熔炼、热等静压和快速凝固技术去除气孔和夹杂物。
二、负荷裂纹负荷裂纹是由于模具钢在淬火时由于急剧的温度变化而引起的裂纹，也是淬火裂纹中最为常见的一种。
淬火时需要控制冷却速度，避免急剧温度变化，同时要控制模具钢的加热温度，确保温度均匀提高。
三、回火软化回火软化是因为模具钢在淬火后经过回火处理后硬度降低，从而引发裂纹的现象。
为避免回火软化，建议选择合适的回火温度和时间，避免过高或过低的回火温度。
四、管道裂纹管道裂纹是模具钢在淬火后由于气化过程中引起的内部膨胀而产生的裂纹。
为避免管道裂纹的发生，应采取合适的淬火工艺和控制冷却速度，避免过快的冷却。
五、表面裂纹表面裂纹是在制作模具钢的过程中表面出现的裂纹，通常是由于加工引起的。
为防止表面裂纹，可以采用加工时逐步减小切削深度和提高切削速度的方法。
六、轮廓裂纹轮廓裂纹是由于模具钢在淬火后因变形应力而产生的裂纹。
为避免轮廓裂纹的产生，应在淬火后对模具进行适当的回火处理。
七、疲劳裂纹疲劳裂纹是由于模具钢在长时间循环负载下出现的裂纹。
为预防疲劳裂纹的发生，应注重模具的设计及生产质量，确保模具的强度和硬度等性能符合要求。
八、柔韧性裂纹柔韧性裂纹是由于模具钢在淬火后由于变形所引起的裂纹。
为预防柔韧性裂纹，可以采用自然回火工艺或选择合适的预加工技术来减小模具的变形。
九、氢致裂纹氢致裂纹是由于模具钢在制造过程中受到外界湿度等因素的影响，产生了氢致脆弱的裂纹。
模具常见问题分析及其解决方法
模具常见问题分析及其解决方法概述模具是工业生产中常用的一种工具，它在各个行业中被广泛应用。
然而，随着使用时间的增加，模具也会出现各种问题。
本文将详细分析模具常见问题，并提供相应的解决方法，以帮助读者更好地应对模具问题。
问题一：模具磨损严重模具磨损是使用寿命过程中常见的问题之一。
其主要表现为模具表面磨损或凹陷。
磨损的原因可能是： - 使用材料硬度较高 - 使用时间较长 - 模具润滑不足 - 模具设计不合理解决方法： - 使用耐磨性能更好的模具材料，如优质钢材 - 定期进行模具保养和维护，及时更换磨损严重的部件 - 在使用过程中保持适当的模具润滑，减少磨损 - 对模具进行优化设计，减少出现磨损的可能性问题二：模具尺寸偏差大模具尺寸偏差大是另一个常见问题。
这可能导致生产出的产品尺寸不准确，影响产品质量。
尺寸偏差大的原因包括： - 模具制造过程中的测量误差 - 模具材料膨胀或收缩不均匀 - 模具结构设计不合理解决方法： - 提高模具制造过程中的测量精度，并进行多次验证 - 选择合适的模具材料，控制材料膨胀或收缩的影响 - 对模具结构进行优化设计，避免尺寸偏差的产生问题三：模具易生锈模具易生锈是模具在使用过程中常见的问题之一。
模具生锈不仅影响外观，还可能导致模具损坏。
模具易生锈的原因可能是： - 环境湿度较高 - 模具存放不当 - 模具润滑不足解决方法： - 控制使用环境湿度，尽量保持干燥 - 对模具进行正确的存放，避免受潮或受酸碱腐蚀 - 在使用过程中，保持模具的适度润滑，防止生锈问题四：模具易断裂模具易断裂是一种严重的问题，可能导致模具报废，造成生产线停机。
模具易断裂的原因包括： - 模具结构设计不合理 - 模具材料不合格或强度低 - 模具使用过程中发生过载解决方法： - 对模具结构进行优化设计，提高其受力性能 - 选择合适的模具材料，确保其强度和韧性满足要求 - 在使用过程中，避免过载操作，及时发现并处理异常情况问题五：模具易堵塞模具易堵塞是模具在使用过程中常见的问题，特别是对于塑料注塑模具。
08节 塑胶模具钢材失效原因分析与改善对策
第八节塑胶模具钢材失效原因分析与改善对策由于各类模具钢材本身的特性不同，所处的加工条件不同，热处理方式不同，所加工的产品胶料与批量不同，对模具表面的要求也不一样，因而其失效形式是多种多样的，原因也是形形色色。
往往客户在加工及使用过程中碰到模具失效，首先，抱怨的是原材料有问题，其实，据有权威验证：每月收获并处理的钢材投诉约为50-80宗，但经理化测试和缜密分析得出结论：真正投诉成立，属于原材不良（如材料疏松、偏析、夹层、原材裂纹等）的个案只占总投诉的10%～20%。
绝大多数模具失效的原因往往关乎模具的设计、加工、热处理、表面处理、使用维护、甚至选材不当。
一、模具失效形式定义与分类：1.1模具失效：指模具失去正常工作的能力，模具工作部分发生严重磨损或损坏而不能用一般修复方法（刃磨、抛磨）使其重新服役的现象。
模具的失效分：偶然失效与工作失效。
有达到预定寿命的正常失效，也有远低于预定寿命的早期失效。
正常失效是比较安全的，而早期失效则带来经济损失，甚至可能造成人身或设备事故，因此，应尽量避免。
模具在工作过程中可能同时出现多种形式的损伤，各种损伤相互渗透、相互促进、各自发展，最终导致模具失去正常功能。
1.2 模具寿命：指模具自正常服役至工作失效期间内所能完成制件加工的次数。
若模具在使用中需返修，则模具总寿命为各次返修完成制件加工数的总和。
1.3 模具的主要失效形式：有断裂、过量变形、表面损伤和冷热疲劳。
冷热疲劳主要出现于热作模具与急冷急热的注塑模具。
其他三种失效形式在冷、热作、注塑模具上均可能出现。
冷作模具：包括冲裁模、弯曲模、拉深模、冷挤压模、冷镦模、成形模等。
热作模具：包括热锻模、热精锻模、热挤压模、压铸模、热冲裁模等。
成型模具：包括塑料模、橡胶模、陶瓷模、玻璃模、粉未冶金模等。
热作模具是用来使零件热成型的，热作模具包括锤锻模、热挤压模和压铸模三类；冷作模具主要为冲压模具与静压成型模具；热作模具钢对硬度要求适当，侧重于红硬性，导热性，耐磨性。
模具钢原材料缺陷和磨削裂纹分析与措施
获得更 多 的利润 和更强 的竞争力 。
● 柚斟 与 热 处 理 ●
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模具钢 原材料缺陷和磨削裂纹分析与措施
◆ ◆ ◆ ◆ ◆ ◆
南 昌 王荣 滨
【 要 】模具 钢 原 材料 冶金 缺 陷是先 天 性 不 摘 ：
布 ，增加过热敏感性 。因碳和合 金元素聚
集 ， 了碳化物 堆集处熔 点 ， 降低 导致 该处组
织过热 过烧 和引起应力集 中 ，成为裂纹‘ 。
源 ， 火 时 易 开 裂 ； 化 物 不 均 匀分 布 ， 淬 碳 将 引起 淬 火 晶 粒 度 粗 细 大 小 不 均 因碳化 物 聚集 处有 大 量 未 熔 解 碳 化 物阻 碍 奥 氏体 晶 ’ 粒 长 大 ， 此 处 晶粒 细 小 。 非 碳 化物 堆集 则 而 一 处 的未 溶 解 碳 化 物 少 ，无 法 阻 碍奥 氏体 晶
范 生 产 操 作 过 程 ，往 往 可 以避 免 出现 此 类 质量事 故。
八 结 语
综 上所述 ，影 响高强度 紧 固件 品质的
工 艺 因 素 有 钢 材 设 计 、球 化 退 火 、剥 壳 除
鳞、 拉拔 、 冷镦成形 、 螺纹加 工 、 热处理等方 面， 有时则是诸种 因素 的叠加 。我们 知道 ， 紧 固件缺 陷正是 由于产 品质量特性 的被动 性造成 的 ，只有 对产 品制造 流程 中的工艺
ｌ１ 化 物 偏 析 ３ 碳 ．
Байду номын сангаас
察 到的缩孔 疏松 、 气泡 白点 、 粗大 夹杂物及
显微孔隙等 。缩孔疏 松 ， 因钢锭 开坯 时 ， 缩
＝ ‘
模具钢热处理后硬度不足或不均的原因及对策
模具热处理硬度是非常重要的力学性能指标，硬度不合格是十分严重的缺陷。
模具热处理后硬度不足或硬度不均将使模具耐磨性及疲劳强度等性能降低，导致模具早起失效，严重降低模具的使用寿命。
1.产生原因1)模具截面大，钢材淬透性差，如大型模具选用了淬透性低的钢种。
2)模具钢原始组织中碳化物偏析严重或组织粗大，钢中存在石墨碳和碳化物偏析、聚集。
3)模具锻造工艺不正确，锻造后未进行很好的球化退火，使模具钢球化组织不良。
4)模具表面未除净退火或淬火加热时产生的脱碳层。
5)模具淬火温度过高，淬火后残留奥氏体量过多；或淬火温度过低，加热保温时间不足，使模具钢的相变不完全。
6)模具淬火加热后冷却速度过慢，分级与等温温度过高或时间过长，淬火冷却介质选择不当。
7)碱浴水分过少，或淬火冷却介质中含杂质过多，或淬火冷却介质老化。
8)模具淬火冷却后出淬火冷却介质时温度过高，冷却不足。
9)回火不充分及回火温度过高等。
2.对策1)正确选用模具钢种，大型模具应选用淬透性高的高合金模具钢。
2)加强原材料检查，确保原材料符合标准。
对不良原材料钢材进行合理的锻造并进行球化退火处理，确保获得良好的组织。
碳素工具钢不易多次退火，以防石墨化。
3)严格执行锻造工艺和球化退火工艺，保证有良好的预备热处理组织。
4)热处理前应彻底清除模具表面的锈斑和氧化皮，并注意加热时的保护，尽量采用真空加热淬火或保护气氛加热淬火，盐浴加热时应进行良好的脱氧处理。
5)正确制订模具淬火加热工艺参数，确保相变充分，以大于临界冷却速度的冷却速度进行快速冷却，以获得合格的金相组织。
6)正确选用淬火冷却介质和冷却方式，严格控制分级与等温温度和时间。
7)要严格控制碱浴水分含量，对长期使用的淬火冷却介质要经常进行过滤及定期更换，并保持清洁，定期检测其淬火冷却特性曲线。
8)对尺寸大的模具，适当延长浸入淬火冷却介质的时间，防止模具出淬火冷却介质的温度过高。
9)模具淬火后应及时、充分回火，并防止回火温度过高。
常见模具缺陷及解决办法
4)毛刺 判断方法：用眼睛看 原因：凸凹模间隙大。 处理办法：修模
5)孔偏 判断方法：上检具检查，与样件比较。 原因：工件没摆好，模具定位装置问题。 处理办法：如工件摆正后仍孔偏，应报告班长，通知修模。
6) 少孔 判断方法：与样件比较。 原因：冲头断掉。 处理办法判断方法：用眼睛看 原因：模具上模工作面粘附有颗粒状杂质。
11）拉伤 判断方法：用眼睛看 原因：模具工作面磨损，模具硬度不够。
12)砂粒 判断方法：用油石推 原因：材料或模具表面不干净。 处理办法：检查
13)碰伤、划伤 判断方法：用眼睛看 原因：进料或出料碰到模具等硬质物体。 产品要轻拿轻放，必要时将模具的闭合高度调大。
2.预防废品的主要措施：
A原材料必须与规定的技术条件相符合 (严格检查原材料的规格与牌号，在有条件的情况下对尺寸精度和表面质量要求 B对于工艺规程中所规定的各个环节应全面的严格的遵守 C所使用的压力机和冲模等工装设备，应保证在正常的工作状态下工作。 D生产过程中建立起严格的检验制度， 冲压件首件一定要全面检查， 检查合格后才能 投入生产，同时加强巡检，当发生意外时要及时处理。 E坚持文明生产制度， 如工件和坯件的传送一定要用合适的工位器具， 否则会压伤和 擦伤工件表面影响到工件的表面质量。 F在冲压过程中要保证模具腔内的清洁， 工作场所要整理的有条理加工后的工件要摆放整齐。
7)孔变形 判断方法：用眼睛看。 原因：冲头磨损。 处理办法：轻微的打油，严重的打油仍出现变形的应报告班长，通知修模。
8)拉深不到位 判断方法：看压力点是否清晰。 原因：主压力偏小。 处理办法：适当调高主压
9)折边不良 判断方法：与样件比较 原因：件没摆好，定位装置问题。
钢材质量常见问题及其防治措施
钢材质量常见问题及其防治措施1. 表面质量问题1.1 钢材表面出现锈蚀和氧化- 造成原因：钢材长时间暴露在潮湿空气中，或贮存条件不当。
- 防治措施：加强钢材贮存时的防潮，可以使用包装材料或涂覆特殊防锈剂。
1.2 钢材表面出现划伤和凹陷- 造成原因：在运输和搬运过程中，钢材遭受外力碰撞或摩擦。
- 防治措施：加强钢材的保护，使用合适的包装材料或使用专业的搬运工具。
1.3 钢材表面出现浅色斑点- 造成原因：钢材在生产和加工过程中没有彻底清洁，导致表面残留有金属屑、油脂等杂质。
- 防治措施：加强钢材的清洁工作，使用合适的清洗剂和清洗设备。
2. 钢材尺寸问题2.1 钢材出现尺寸偏差- 造成原因：钢材生产和加工过程中设备不准确或操作不当。
- 防治措施：提高设备精度，加强操作者培训，确保生产和加工过程的准确性。
2.2 钢材尺寸不均匀- 造成原因：钢材生产过程中温度、压力等控制不当。
- 防治措施：加强生产过程中的温度和压力控制，确保钢材的尺寸均匀性。
2.3 钢材出现弯曲或变形- 造成原因：钢材在贮存、运输等过程中承受外力，或生产过程中冷却不均匀。
- 防治措施：加强钢材的保护和包装，控制生产过程中的冷却速度，避免钢材受到外力影响。
3. 钢材化学成分问题3.1 钢材化学成分不合格- 造成原因：原材料不合格或生产过程中控制不当。
- 防治措施：确保原材料的质量，加强生产过程中的化学成分控制和检测。
3.2 钢材含杂质过多- 造成原因：生产过程中杂质的混入或设备不洁净。
- 防治措施：加强生产过程中的杂质控制和设备清洁工作，确保钢材纯净性。
3.3 钢材硬度不达标- 造成原因：生产过程中热处理不当或冷却速度不均匀。
- 防治措施：加强生产过程中的热处理控制，确保钢材的硬度符合要求。
以上是钢材质量常见问题及其防治措施的简要介绍，希望对您有所帮助。
模具热处理缺陷及预防
模具热处理缺陷及预防1．模具表面有软点模具热处理后表面有软点，将影响模具的耐磨性、减少模具的使用寿命。
（1）产生原因1）模具在热处理前表面有氧化皮、锈斑及局部脱碳。
2）模具淬火加热后，冷却淬火介质选择不当，淬火介质中杂质过多或老化。
（2）预防措施1）模具热处理前应去除氧化皮、锈斑，在淬火加热时适当保护模具表面，应尽量采用真空电炉、盐浴炉和保护气氛炉中加热。
2）模具淬火加热后冷却时，应选择合适的冷却介质，对长期使用的冷却介质要经常进行过滤，或定期更换。
2．模具热处理前组织不佳模具最终球化组织粗大不均、球化不完善，组织有网状、带状和链状碳化物，这将使模具在淬火后易产生裂纹，造成模具报废。
（1）产生原因1）模具钢材料原始组织存在严重碳化物偏析。
2）锻造工艺不佳，如锻造加热温度过高、变形量小、停锻温度高、锻后冷却速度缓慢等，使锻造组织粗大并有网状、带状及链状碳化物存在，使球化退火时难以消除。
3）球化退火工艺不佳，如退火温度过高或过低，等温退火时间短等，可造成球化退火组织不均或球化不良。
（2）预防措施1）一般应根据模具的工作条件、生产批量及材料本身的强韧化性能，尽量选择品质好的模具钢材料。
2）改进锻造工艺或采用正火预备热处理，来消除原材料中网状和链状碳化物及碳化物的不均匀性。
3）对无法进行锻造的碳化物偏析严重的高碳模具钢可进行固溶细化热处理。
4）对锻造后的模坯制定正确的球化退火工艺规范，可采用调质热处理和快速匀细球化退火工。
5）合理装炉，保证炉内模坯温度的均匀性。
3．模具产生淬火裂纹模具在淬火后产生裂纹是模具热处理过程中的最大缺陷，将使加工好的模具报废，使生产和经济造成很大损失。
（1）产生的原因1）模具材料存在严重的网状碳化物偏析。
2）模具中存在有机械加工或冷塑变形应力。
3）模具热处理操作不当（加热或冷却过快、淬火冷却介质选择不当、冷却温度过低、冷却时间过长等）。
4）模具形状复杂、厚薄不均、带尖角和螺纹孔等，使热应力和组织应力过大。
模具钢材常见缺陷原因分析与处理方法
模具钢材常见缺陷原因分析与处理方法模具产品生产过程中，模具钢材常常会出现各种缺陷，本文介绍了模具钢材常见的缺陷产生原因和解决方案。
1、变形材料变形原因之一是由于制造商为了降低成本，实际采用模具的材料并非专用模具钢材，模板的刚性不足，厚度不够，造成的变形。
预防措施：①在制造精密复杂模具时，要尽量选择碳化物偏析较小的模具钢，不要图便宜，选用小钢厂生产的材质较差钢材。
②对存在碳化物严重偏析的模具钢要进行合理锻造，来打碎碳化物晶块，降低碳化物不均匀分布的等级，消除性能的各向异性。
③对锻后的模具钢要进行调质热处理，使之获得碳化物分布均匀、细小和弥散的索氏体组织、从而减少精密复杂模具热处理后的变形。
④对于尺寸较大或无法锻造的模具，可采用固溶双细化处理，使碳化物细化、分布均匀，棱角圆整化，可达到减少模具热处理变形的目的。
处理时除了对应解决外，加宽模脚或在模具中部各点使用加力柱顶住。
某些模具本身要求并不高，可在焦点位置瞬间高温加热变形，相当有效。
人们经常磨掉模板的边缘，使其减少了接触面，要尽量减少磨深，以利于模具的有效寿命。
模板变形后的型腔角尺度的偏差是很难纠正的，过紧的芯子使得型腔被壁变形，多型腔时这种现象特别严重，勉强使用的话，模板中间的飞边不会改观，尤其是注射尼龙等流动性好产品，应该磨平重配芯子。
模具修整时焊接在较薄位子，变形量也是不可忽视的。
另外，热处理不当和残余应力，电火花加工应力等原因也会造成模具内各部分的膨胀的不一致性，从而形成因加热不均的内应力。
在钢的相变点以下温度，不均匀的加热主要产生热应力，超过相变温度加热不均匀，还会产生组织转变的不等时性，既产生组织应力。
因此加热速度越快，模具表面与心部的温度差别越大，应力也越大，模具热处理后产生的变形也越大。
预防措施：对复杂模具在相变点以下加热时应缓慢加热，一般来说，模具真空热处理变形要比盐浴炉加热淬火小得多。
‚采用预热，对于低合金钢模具可采用一次预热（550-620ºC）；对于高合金刚模具应采用二次预热（550-620ºC和800-850ºC）。
模锻在锻造过程中缺陷及预防措施
模锻在锻造过程中缺陷及预防措施引言模锻是一种常见的金属锻造工艺，具有高效、高精度的特点。
然而，在模锻过程中，由于各种因素的影响，常常会出现一些缺陷。
本文将详细介绍模锻过程中常见的缺陷及其预防措施，旨在帮助读者更好地理解模锻工艺，提高产品质量。
1. 毛刺毛刺是模锻过程中常见的缺陷之一，主要表现为锻件表面出现不规则的突起。
毛刺的产生主要与模具设计、焊缝准备不当、材料不合理等因素有关。
1.1 模具设计在模锻过程中，模具的设计起着至关重要的作用。
合理的模具设计可以减少毛刺的发生。
首先，要确保模具的表面光洁度，在模具表面涂覆一层光滑的润滑剂，减少锻件与模具的摩擦。
其次，要注意模具的边缘处理，采用倒角或圆弧等设计，减少锻件与模具接触时的边缘压力。
1.2 焊缝准备毛刺的另一个常见原因是焊缝准备不当。
焊缝处存在不均匀的应力分布，这会导致焊缝周围的材料在锻造过程中容易形成毛刺。
为了解决这个问题，我们可以通过提前进行焊缝的减薄和均匀化处理，确保焊缝处的应力分布更加均匀。
1.3 材料选择材料的选择对模锻过程中毛刺的发生起着重要作用。
某些材料在模锻时容易形成毛刺，这主要是因为其表面粗糙度较高或锻造温度过高。
合理选择材料，并严格控制锻造温度，可以有效预防毛刺的产生。
2. 气孔气孔是模锻过程中另一个常见的缺陷，主要由于锻件内部存在气体残留或吸附气体进入而引起。
气孔不仅影响锻件的外观质量，还会降低其力学性能。
2.1 真空处理为了减少气孔的产生，可以在模锻过程中采用真空处理技术。
真空处理可以有效地去除锻件内部的气体，减少气孔的形成。
在真空处理前，应注意确保锻件表面的净度，减少对气孔形成的影响。
2.2 材料处理合理的材料处理也是减少气孔的重要措施。
材料在模锻前，可以通过热处理、脱气等方式减少内部气体的含量。
同时，在材料的选择上，应尽量选择低气孔率的材料，以减少气孔的形成。
2.3 控制锻造参数控制锻造参数是减少气孔形成的关键。
首先，要合理控制锻造温度，确保材料能充分熔化并排出内部的气体。
冷作模具钢材主要磨损及失效
冷作模具钢材主要磨损及失效1.冷作模具的过载失效过载失效指模具钢材本身承载能力不足以抵抗工作载荷(包括约10%的随机波动载荷)作用引起的失效，包括模具钢材韧度不足和强度不足两类失效。
对模具钢材韧度不足出现的脆断失效应予以重视。
⑴模具钢材韧度不足失效。
此类失效前无宏观征兆和断裂突发性，是冷作模具失效中最危险的事故，此类失效增出现过人身事故，给生产安全和经济建设造成很大的损失。
这种失稳态下的断裂失效在冷挤压和冷镦模具中容易出现，如冲头折断、开裂、甚至发生爆裂，其特征是失效产生前无明显塑性变形，宏观断口无剪切唇，且比较平坦，造成模具不可修复的永久失效。
这种失效与模具钢材韧度不足、承受过高应力有关。
对冷挤压模具实际承载能力分析计算可知，冲头失效前承受的工作应变能力是模具钢材断裂消耗能的上千倍，说明了工作时冲头承受高潜在动能和低的断裂抗力。
根据能量守恒原理，冲头断裂势能大部分转变为扩展动能，其扩展的极限速度可达103m/s。
当模具结构存在应力集中，如六方冷镦冲头尾部过渡区r≤1mm时，应力集中系数Kt=2；冷挤压冲头台阶处r=3mm时，Kt=1.3；甚至机械加工刀痕、磨削粗痕迹等均可成为薄弱环节，产生失稳断裂。
高碳、高合金的冷作模具钢，使用状态为回火马氏体和二次析出相，含有较多一次剩余碳化物，材料硬度高，基体吸收能量、松弛应力——应变的能力低，一次碳化物的不均匀性分布又严重降低了材料韧度。
因此，这类失效断口看不到宏观变形，微观变形的尺寸大致与碳化物间距相当。
⑵强度不足失效。
在冷镦、冷挤压冲头中，材料抗压、弯曲抗力不足，易出现镦头下凹、弯曲变形失效。
在新产品开发中容易产生此类失效，这与工作载荷过大，模具硬度偏低有关。
实际经验表明，黑色金属冷镦冲头硬度小于HRC56、冷挤压冲头硬度小于HRC62时易出现这类失效，同时说明材料强度不足，塑性有余，有韧度潜力可以发挥。
解决此类模具早期失效的经验方法是脆断失效减硬度，变形失效增硬度。
模具钢材热处理时缺陷的防范
１ 、淬火 温度 过低 ，主要 是 由于工 艺设 置温度 不
当 、控 温 系统误 差 、装 炉或 进入 冷 却槽 方 法不 当等 原 因造 成 ，应该 修正 工艺 温度 ，检修 校核 控温 系统 ， 装 炉 时 ，工 件 间 隔合 理摆 放 均 匀 ，分 散人 槽 ，禁 止 堆 积 或成捆 入槽 冷却 。 ２ 、淬 火温 度过 高 ，这 是 由工 艺设 置温 度不 当或 控 温 系 统误 差 造成 ，应 当修 正 工艺 温 度 ，检 修校 核
状 变化） 是一项 非 常 困难 的工作 ，在 许多 情况 下 ，不
得 不依 靠经 验 加 以解 决 。这 是 因为 不 仅钢 种 和模 具 形 状对 热 处理 变 形有 影 响 ，不 当 的碳 化物 分 布 状态
及 锻造 和 热处 理 方法 同样会 引起 或 加 剧 ，而 且在 热
３ 、脱 碳 ，主 要 由过 热 （ 过 烧） 或 、空 气炉 无保 护 加 热 、机 加余 量 小 ，锻 造 或 预备 热处 理 残 留脱碳 层 等 因素 造成 ，预 防措施 为可控 气 氛加热 ，盐浴 加热 ，
度 、流量 及 超温 过 载 微机 测 量 、控 制 、调 节 和 报警
２）风 口各 套 与风 口组 合砖 之 间缝 隙 。由于风 口 套 为铜 件 ，热膨 胀 系 数 大 。高 炉 投 入生 产 后 ，受 温 度影 响 ，风 口套 及组合 砖 均会 膨胀 ，为 了保 护设 备 ， 消 除热 应 力 ，风 口套 与 组合 砖 之 间需 要 充 填 缓 冲泥 浆 ，施 工 过 程 的 细节 控 制不 好 ，就会 成 为 高 炉煤 气
ｌ＝ 铁 口区域 的煤气 泄漏 主要 集 中在 ２个部 位 ，一 ｜Ｕ ＝
是铁 口框 与 炉壳 之 间 的联 接 部 位 ；另 一 个 是铁 口通
常见模具缺陷及解决办法
7)孔变形 判断方法：用眼睛看。 原因：冲头磨损。 处理办法：轻微的打油，严重的打油仍出现变形的应报告班长，通知修模
8)拉深不到位 判断方法：看压力点是否清晰。 原因：主压力偏小。 处理办法：适当调高
9)折边不良 判断方法：与样件比较 原因：件没摆好，定位装置问题。 应向班长报告，通知模修人员修模。
五、模具缺陷的分析和解决措施 1）凸模磨损太快 主要原因：①模具间隙偏小，一般建议模具总间隙为材 具的对中性不好，包括模座和模具导向组件及转塔镶套精度不足等原因造 过高，主要是由于同一模具连续长时间冲压造成冲头过热。④模具刃磨方 剧。⑤局部的单边冲切，如步冲、冲角或剪切时，侧向力会使冲头偏向一 磨损严重，如果机床模具安装精度不高，严重的会使冲头偏过下模，造成 （2）模具带料问题 模具带料会造成废料反弹，其相关因素：①模具刃口 越容易造成废料反弹。②模具的入模量，机床每个工位的入模量是一定的 反弹。③模具的间隙是否合理，如果模具间隙不合适，容易造成废料反弹 多的油物。⑤弹簧疲劳损坏。 防止模具带料的方法：①使用专用的防带料 利，并退磁处理。③增大凹模间隙。④采用斜刃口模具代替平刃口模具。 模具的入模量。⑦检查模具弹簧或卸料套的疲劳强度。 （3）模具对中性问题 模具在使用中容易发生冲芯各侧位置的磨损量不同 快，这种情况在细窄的长方模具上特别明显。该问题主要原因：①机床转 上下转盘的模具安装座的对中性不好。②模具的设计或加工精度不能满足 够。④模具间隙选择不合适。⑤模具安装座或模具导套由于长期使用磨损 磨损不一致，应：①定期采用对中芯棒对机床转塔和安装座进行对中性检 选用合适间隙的凸凹模具。③采用全导程模具。④加强操作人员的责任心 成更大损失。 （4）特殊成形模具使用 为满足生产需要，经常需要使用成形模具或特殊 窗模具、沉孔形模具、翻孔攻螺纹模具、凸台模具、拉伸模具、组合式模 大大提高生产效率，但是成形模具价格较高，通常是普通模具的 原则： ①模具安装时进行方向检查，确保模具凸凹模安装方向一致。 度，每次调整最好不超过0.15mm。 ③使用较低的冲切速度。 工位置应尽量远离夹钳。 ⑥成形模具使用时应避免向下成形操作。 使用成形模具。
模具热处理常见缺陷及其解决方案
模具热处理常见缺陷及其解决方案一、球化组织不良组织中出现网状、带状和链状碳化物。
这多半同锻造工艺不佳或球化退火不良有关。
措施为：改进锻造工艺；采用正确的正火工艺以消除不合格碳化物二、过热、过烧或淬火后晶粒粗大球化退火不良；淬火温度高或保温时间长；工件与电极或加热体距离过近；以及截面变化大厚薄悬殊造成局部过热或过烧。
措施为：采用正确的退火工艺：严格控制淬火工艺参数；定期校验和校对热电偶、仪表；工件与电极和加三、硬度低或不均匀热体有足够的距离等。
原始组织中碳化物偏析严重或球化不良；模具表面有残留的脱碳层或淬火后有脱碳；工件的截面大，淬透性差；淬火温度高，残余奥氏体增加；或淬火温度低，加热时间短，相变不充分；冷却速度快，工件取出冷却介质的温度过高，造成冷却不均匀；回火不充分，或回火温度高，存在非马氏体组织等。
措施：保证获得良好预备热处理组织；严格脱氧或加以保护，确保表面不脱碳和无氧化皮；采用淬透性良好的冷却介质；制订合理的热处理淬火工艺参数；选用合理的冷却介质或控制操作方法；充分回火处理和按要求防止非马氏体组织的出现。
四、脱碳盐浴未脱氧或脱氧不彻底；工、夹具向盐浴中带入铁锈等；在箱式炉内加热不良或未进行保护。
措施为：对于盐浴应定期脱氧和化验，严格控制炉内氧化钡等氧化物的含量；尽可能控净工件和夹具上黏附的盐浴，对夹具进行抛丸或喷砂处理；采用保护措施。
五、裂纹钢中有严重的网状、带状、链条碳化物，或存在显微裂纹；存在大的机械加工应力或塑性变形大；热处理操作不当（含加热速度快、冷却速度过急、冷却时提出介质的温度过低等）；淬火时过热或过烧；工件形状复杂，厚薄不均，热应力或组织应力过大；两次淬火中间未进行退火处理；回火不及时或回火不足；热处理后磨削加工不当；电火花加工层存在大的拉应力和大量的显微裂纹。
措施为：改进锻造工艺或进行正确的球化退火正火处理；机加工后进行去应力退火处理；严格执行正确的热处理工艺和作方法；防止局部的过热或过烧；采取保护措施或预冷措施；淬火后及时和充分回火；按要求确定正确的加工磨削量；热处理前加工掉硬化层。
钢板常见缺陷及防治措施
钢板常见缺陷及防治措施钢板作为一种常见的金属材料，在工业生产和建筑领域中被广泛应用。
然而，由于生产、运输和使用过程中的各种因素，钢板常常会出现一些缺陷，影响其质量和使用效果。
本文将就钢板常见的缺陷及防治措施进行介绍。
一、常见的钢板缺陷。
1. 表面缺陷，钢板表面常见的缺陷包括划痕、凹陷、氧化、斑点等。
这些缺陷会降低钢板的外观质量，影响其使用寿命和耐腐蚀性能。
2. 内部缺陷，钢板内部的缺陷主要包括气泡、夹杂物、裂纹等。
这些缺陷会降低钢板的强度和韧性，影响其承载能力和安全性能。
3. 尺寸偏差，钢板在生产和加工过程中，容易出现尺寸偏差，包括厚度偏差、长度偏差、宽度偏差等。
这些偏差会影响钢板的加工和安装质量，导致浪费材料和人力成本。
二、防治措施。
1. 加强生产管理，钢板生产过程中，应加强质量管理，严格控制原材料的质量和生产工艺的参数。
采用先进的生产设备和技术，确保钢板的质量稳定。
2. 表面处理，钢板在生产过程中，应进行表面处理，包括除锈、喷漆、镀锌等，以提高钢板的耐腐蚀性能和外观质量。
3. 检测手段，对钢板进行全面的检测，包括超声波探伤、X射线检测、磁粉探伤等，及时发现和修复钢板的内部缺陷。
4. 加强运输保护，在钢板运输过程中，应采取有效的包装和固定措施，避免碰撞和挤压，减少钢板的表面和内部缺陷。
5. 加强安装监理，在钢板的安装过程中，应加强监理和验收工作，确保钢板的尺寸和质量符合要求，提高安装质量和使用效果。
6. 加强维护保养，对已安装的钢板进行定期的维护保养，包括清洁、防腐、涂漆等，延长钢板的使用寿命和安全性能。
三、结语。
钢板作为一种常见的金属材料，其质量和使用效果直接影响到工业生产和建筑工程的质量和安全。
因此，加强对钢板缺陷的防治工作，提高钢板的质量和使用效果，具有重要的意义。
希望通过本文的介绍，能够加强对钢板缺陷的认识，提高对钢板的质量管理水平，确保钢板的质量和安全使用。
Crl2、Crl2MoV模具钢材料缺陷及热处理断裂分析
Crl2、Crl2MoV模具钢材料缺陷及热处理断裂分析1．Crl2钢模具断裂分析某模具厂一大型模具，其外形尺寸为700mm×300mm×50mm；技术要求硬度为54～58HRC。
由于模具较大，模具放在具有保护气氛的井式电炉中加热，加热温度为980。
C，保温时间60min，出炉后淬油，于180～200。
C出油空冷，淬火后立即放人400。
C回火炉中保温4h，回火后硬度检查为55HRC，符合技术要求。
但该模具经磨削后投入使用时却发现多处裂纹。
经过对断裂的Crl2钢模具进行材料成分和金相分析，结果如下：(1)化学成分W(C)=1．69％、W(Cr)=10．11％、W(S)=0．023％。
该模具钢成分不符合国家标准。
(2)金相分析金相组织为针状马氏体，级别为6级并伴有大网状分布的碳化物。
调查模具生产厂家，得知该模具锻后未进行球化退火。
断裂原因分析：由于Crl2钢模具在锻造后未进行球化退火，锻后模具钢内部粗大的晶粒未得到细化，锻造过程中产生的网状碳化物也未能进行很好地消除，因此成形模具在淬火、回火后产生针状马氏体并伴有网状碳化物，这是Crl2钢模具断裂的主要原因。
2．Crl2MoV钢模具的断裂分析某模具由Crl2MoV钢直接下料加工而成。
外形尺寸6180mmX250ram；硬度要求56～60HRC。
热处理工艺规范如图8-3所示，淬火加热在盐浴炉中进行，淬火后立即进行回火。
Uo＼型廷时间／min图8-3Crl2MoV钢模具热处理工艺规范淬火、回火后的硬度为58HRC，符合技术要求。
但模具热处理后断裂。
断裂原因分析如下：(1)化学成分W(C)=1．60％、W(Cr)=10．82％、W(Mo)=0．439％、W(V)=0．226％、W(S)=0．008％，基本符合国家标准。
(2)金相分析原材料金相组织中存在着明显的碳化物偏析(呈带状分布)。
因此可确定，Crl2MoV钢原材料中碳化物严重偏析是造成模具热处理后断裂的主要原因。
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模具钢材常见缺陷原因分析与处理方法
模具产品生产过程中，模具钢材常常会出现各种缺陷，本文介绍了模具钢材常见的缺陷产生原因和解决方案。
1、变形
材料变形原因之一是由于制造商为了降低成本，实际采用模具的材料并非专用模具钢材，模板的刚性不足，厚度不够，造成的变形。
预防措施：①在制造精密复杂模具时，要尽量选择碳化物偏析较小的模具钢，不要图便宜，选用小钢厂生产的材质较差钢材。
②对存在碳化物严重偏析的模具钢要进行合理锻造，来打碎碳化物晶块，降低碳化物不均匀分布的等级，消除性能的各向异性。
③对锻后的模具钢要进行调质热处理，使之获得碳化物分布均匀、细小和弥散的索氏体组织、从而减少精密复杂模具热处理后的变形。
④对于尺寸较大或无法锻造的模具，可采用固溶双细化处理，使碳化物细化、分布均匀，棱角圆整化，可达到减少模具热处理变形的目的。
处理时除了对应解决外，加宽模脚或在模具中部各点使用加力柱顶住。
某些模具本身要求并不高，可在焦点位置瞬间高温加热变形，相当有效。
人们经常磨掉模板的边缘，使其减少了接触面，要尽量减少磨深，以利于模具的有效寿命。
模板变形后的型腔角尺度的偏差是很难纠正的，过紧的芯子使得型腔被壁变形，多型腔时这种现象特别严重，勉强使用的话，模板中间的飞边不会改观，尤其是注射尼龙等流动性好产品，应该磨平重配芯子。
模具修整时焊接在较薄位子，变形量也是不可忽视的。
另外，热处理不当和残余应力，电火花加工应力等原因也会造成模具内各部分的膨胀的不一致性，从而形成因加热不均的内应力。
在钢的相变点以下温度，不均匀的加热主要产生热应力，超过相变温度加热不均匀，还会产生组织转变的不等时性，既产生组织应力。
因此加热速度越快，模具表面与心部的温度差别越大，应力也越大，模具热处理后产生的变形也越大。
预防措施：对复杂模具在相变点以下加热时应缓慢加热，一般来说，模具真空热处理变
形要比盐浴炉加热淬火小得多。
‚采用预热，对于低合金钢模具可采用一次预热（550-620ºC）；对于高合金刚模具应采用二次预热（550-620ºC和800-850ºC）。
除了改善热处理工艺，模具专家罗百辉建议，设计模具时，在满足实际生产需要的情况下，应尽量减少模具厚薄悬殊，结构不对称，在模具的厚薄交界处，尽可能采用平滑过渡等结构设计。
根据模具的变形规律，预留加工余量，在淬火后不致于因为模具变形而使模具报废。
对形状特别复杂的模具，为使淬火时冷却均匀，可采用给合结构。
2、断裂
锻打的模具材料由于温度控制不当，本身就已开裂，碰到这种情况，只有换模板。
生产中的开裂乃至断裂的模板，往往是选用的材料热处理硬度过高，应力过大造成的。
焊接时容易出现龟裂现象，严重时，特别在焊接Cr12硬料容易开裂。
模板应力过大、撞击开裂处大多在型腔尖角、如果还能用，可穿孔割工字形镶拼，也可在模板的周围抱住。
3、磨损
模具中活动件位置硬度不够，有锋角，选材不当等也是造成磨损的原因。
对于腐蚀性强的制品和有相当硬度、有填料的塑料，我们选用地材料表面要耐腐蚀和表面硬度要高。
4、散热不良
长芯子模具的散热性相当重要，选用适当的材料对于产品的外观和产品的产量很大的差距。
如选用含有铍和钴的铍铜等材料，经热处理后有较高的强度、硬度、耐疲劳性、耐磨性和很好传热性。