恳求敬请各位专家给分析一下GCr15模具开裂的原因？

热处理迷 · 发表于 2015-3-20 14:06:03

昨天我们单位接了一个模具淬火，材料是GGr15，模具形状是圆锥形，尺寸直径400，高400，尾部有直径300，厚40深40的安装模具台阶，我们用井式炉加热，用吊装工具淬火，温度850度，保温时间3小时，淬火油温80度，油循环，在保温和加热期间滴了适量的煤油对模具进行了防脱碳保护，然而在入油槽后冷却时候，先是适当将工件进行缓慢移动，后来静止缓慢冷却！油温升至110度后降温，但是在油温102度时模具出现开裂！分裂3段，一处距锥尖高度约90处横向断裂（见图1）！另一处实在约尾部横向朝斜下方开裂（见图2 图3 图4 其中图4时模具尾部的断面）！该工件是是锻件！恳求敬请各位老师和专家给给分析分析模具开裂的原因！同时这样大的模具淬火在工艺和操作注意都应该哪些方面！谢谢！！！

真金不怕火炼 · 发表于 2015-3-20 14:23:48

锻件退火了吗

真金不怕火炼 · 发表于 2015-3-20 14:25:38

如退火了，那就是淬火工艺有问题了

热处理迷 · 发表于 2015-3-20 14:31:11

真金不怕火炼发表于 2015-3-20 14:23
锻件退火了吗

老师你好!模具前期预热处理不是我们做的，客户让我们做的就是淬火！我可以联系客户问一下！谢谢老师！

水瓶啊水瓶 · 发表于 2015-3-20 14:33:48

你好要不试下深冷
之前我们有做过ZGr15的对比试验
发现结合深冷处理后观其微观组织相对可以提高硬度以及尺寸稳定性

microsoft · 发表于 2015-3-20 14:37:32

从图片来看，断裂从心部开始，是热应力引起开裂。
看看这个帖子http://www.rclhome.net/forum.php ... p;extra=&page=1
或许有启发

热处理迷 · 发表于 2015-3-20 14:43:10

本帖最后由热处理迷于 2015-3-20 15:16 编辑

水瓶啊水瓶发表于 2015-3-20 14:33
你好要不试下深冷
之前我们有做过ZGr15的对比试验
发现结合深冷处理后观其微观组织相对可以提高硬度 ...

谢谢老师!现在是我们是出现GCr15模具淬火开裂！硬度低我会按老师的办法做深冷的！

搬运工 · 发表于 2015-3-20 15:00:26

热处理迷发表于 2015-3-20 14:43
谢谢老师!现在是我们是出现Gr15模具淬火开裂！硬度低我会按老师的办法做深冷的！ ...

究竟是什么材料？
可否上传几张金相组织图片？

热处理迷 · 发表于 2015-3-20 15:05:09

本帖最后由热处理迷于 2015-3-20 15:06 编辑

microsoft 发表于 2015-3-20 14:37
从图片来看，断裂从心部开始，是热应力引起开裂。
看看这个帖子http://www.rclhome.net/forum.php?mod=view ...

谢谢老师！我点击了网址！文章标题是“热处理车间淬火时行车故障”。但是我想看看“断裂从心部开始，是热应力引起开裂”这篇帖子，能在提供文章信息吗？

热处理迷 · 发表于 2015-3-20 15:14:19

本帖最后由热处理迷于 2015-3-20 15:19 编辑

搬运工发表于 2015-3-20 15:00
究竟是什么材料？
可否上传几张金相组织图片？

材料是GCr15,我们目前没有金相组织手段！但是我马上按老师的建议找能力的单位做金相组织检验！谢谢老师！

伯龙马 · 发表于 2015-3-20 17:39:31

水瓶啊水瓶发表于 2015-3-20 14:33
你好要不试下深冷
之前我们有做过ZGr15的对比试验
发现结合深冷处理后观其微观组织相对可以提高硬度 ...

1.您把钢的牌号弄错了；2.您知道这个模具要求什么使用性能吗？不是所有的模具都要求一样性能的：3.开裂问题还没解决，他可能没心思考虑深冷处理吧？，

淬火匠一李 · 发表于 2015-3-20 21:44:27

1、入炉后加一段550度预热。2、淬火出油温度不能太低。3、因工件切屑量，机加工应力大，应先做去应力处理。
来自: 微社区

伯龙马 · 发表于 2015-3-21 04:58:30

你的进料是否有问题：根据照片分析好像轧制钢材的料头，内部缩孔、疏松等缺陷很严重，在强大淬火应力作用下，势必开裂。个人一孔之见，仅供参考。

热处理迷 · 发表于 2015-3-21 12:24:26

伯龙马发表于 2015-3-21 04:58
你的进料是否有问题：根据照片分析好像轧制钢材的料头，内部缩孔、疏松等缺陷很严重，在强大淬火应力 ...

老师你说的很对！我们从断面上看！内部的确有有空洞！

热处理迷 · 发表于 2015-3-21 12:33:16

淬火匠一李发表于 2015-3-20 21:44
1、入炉后加一段550度预热。2、淬火出油温度不能太低。3、因工件切屑量，机加工应力大，应先做去应力处理 ...

谢谢老师！看来再淬火的时候得考虑前期预热!!!

Wangqinghua196 · 发表于 2015-3-23 11:42:19

淬火介质选择错了。

天边的白云 · 发表于 2015-3-23 16:26:35

油温升到110度时降温是说通过循环油给池子里油降温吗？那时候模具温度多少？到油温102度时模具温度还有多少？

QSQ · 发表于 2015-3-23 23:34:03

估计是冷却方式出现了问题。首先要预冷，等有地方要变成暗红色时，再入油。搅拌时一定要等冷透了再停止搅拌。从断件看，断裂源在工件一侧的表面下方，估计是这个地方强度没达到，而心部热量又散不出来，这个部位就会形成较大的拉应力，将工件拉断。以前我做热处理市场服务时，碰到42CrMo锻件淬火，10吨大的轴，用水机淬火液，他们干了两件都开裂了，也是断成了三段，而且在回火时又发生了一次断裂，我是用预冷、入水后采用三次出水，后期加强搅拌把问题解决的。可供参考，可能对你有帮助。

热处理迷 · 发表于 2015-3-24 11:01:30

Wangqinghua196 发表于 2015-3-23 11:42
淬火介质选择错了。

感谢老师！GCr15模具我们一直在选用油淬火！请您能推荐其他比油更好的淬火介质适合GCr15模具淬火吗！

热处理迷 · 发表于 2015-3-24 11:07:09

QSQ 发表于 2015-3-23 23:34
估计是冷却方式出现了问题。首先要预冷，等有地方要变成暗红色时，再入油。搅拌时一定要等冷透了再停止搅拌 ...

谢谢老师！看来是冷却方式不当造成的！

热处理迷 · 发表于 2015-3-24 11:14:36

天边的白云发表于 2015-3-23 16:26
油温升到110度时降温是说通过循环油给池子里油降温吗？那时候模具温度多少？到油温102度时模具温度还有多 ...

谢谢老师！110度时温度是指循环油池子里的油温升至110度开始降温！在油温缓慢降至102度模具出现开裂！

天边的白云 · 发表于 2015-3-24 11:55:49

本帖最后由天边的白云于 2015-3-24 12:01 编辑

我说个去年的事，当时我们搞直径50的GCr15，出油（一般油）150左右度，出来的时候发现2个开裂，当时还有一盘没淬没炉可装，就先空放着（也就几分钟的时间），等第二盘淬完装炉时发现第一盘又有几个开裂的。当时我们先搞的球化退火，然后加热用碳保护、淬火前预冷，淬前油温加到60来度。
你看前面伯马龙前辈说的查下心部组织和低倍

所以因为 · 发表于 2015-3-24 12:13:26

天边的白云发表于 2015-3-24 11:55
我说个去年的事，当时我们搞直径50的GCr15，出油（一般油）150左右度，出来的时候发现2个开裂，当时还有一 ...

找出什么原因了吗？

天边的白云 · 发表于 2015-3-24 14:39:07

所以因为发表于 2015-3-24 12:13
找出什么原因了吗？

应该是淬透炸的，硬度非常高，那个裂纹是纵向从一头到另一头的，裂纹深度达到了圆心，有的裂纹成3瓣，从一端看裂纹几乎成120度分布，有的裂纹对半裂。

所以因为 · 发表于 2015-3-24 15:15:26

天边的白云发表于 2015-3-24 14:39
应该是淬透炸的，硬度非常高，那个裂纹是纵向从一头到另一头的，裂纹深度达到了圆心，有的裂纹成3瓣，从 ...

原来这个产品做过吗？

Wangqinghua196 · 发表于 2015-3-24 15:36:04

本帖最后由 Wangqinghua196 于 2015-3-24 15:38 编辑

热处理迷发表于 2015-3-24 11:01
感谢老师！GCr15模具我们一直在选用油淬火！请您能推荐其他比油更好的淬火介质适合GCr15模具淬火吗！ ...

您的“材料是GGr15，模具形状是圆锥形，尺寸直径400（mm），高400（mm），尾部有直径300（mm），厚40（mm）深40（mm）的安装模具台阶”。这个尺寸选择油冷淬火，肯定错了，不管最终硬度要求多少，但是，淬火的介质都错了。
Microsoft在6#楼说的清楚，是热应力开裂。
为什么说淬火介质选择错误？
GGr15是油淬钢，那是针对小件而言的，也就是标准试样来说的。您的工件这么大，初步估计的有效尺寸为￠265mm（未见图纸或完成实物），见下图示，
恳求敬请各位专家给分析一下GCr15模具开裂的原因热处理之家布局1 (1).jpg.jpg

恳求敬请各位专家给分析一下GCr15模具开裂的原因热处理之家布局1 (1).jpg.jpg

所以，油淬后，工件表面不是完整的马氏体组织，而是马氏体+碳化物+未珠光体等混合组织，在非马氏体区域开了，且是热应力开裂。至于开裂的其他影响因素是否起决定作用，那是另一种概念。
不妥之处请大家指正！

天边的白云 · 发表于 2015-3-25 08:56:02

所以因为发表于 2015-3-24 15:15
原来这个产品做过吗？

没有，是4000T压力机上的磙子，那个零件坏了，我们自己搞零件，幸亏不大。

所以因为 · 发表于 2015-3-25 09:12:26

天边的白云发表于 2015-3-25 08:56
没有，是4000T压力机上的磙子，那个零件坏了，我们自己搞零件，幸亏不大。 ...

后来改进的方法是？

天边的白云 · 发表于 2015-3-27 08:40:12

本帖最后由天边的白云于 2015-4-3 11:11 编辑

时间有点长，当时忘记了。看有50毫米，怕硬度不够，实际做的是先水后油淬火的，第一盘是出水低了点才进油出来发现有开裂，第二盘是提高了点出水温度入油，出来就赶快回火的。

天边的白云 · 发表于 2015-4-3 16:24:32

所以因为发表于 2015-3-25 09:12
后来改进的方法是？

截面50毫米，看资料说是直接油淬火淬不透，就用的水油双液淬火，第二次提高了点出水温度，然后马上回火的。

所以因为 · 发表于 2015-4-3 16:35:49

天边的白云发表于 2015-4-3 16:24
截面50毫米，看资料说是直接油淬火淬不透，就用的水油双液淬火，第二次提高了点出水温度，然后马上回火的 ...

我过去这个材料做的不少，基本都是用油冷却，对产品的尺寸是有一定的限制；其中有一次因为产品尺寸比较大，用碱浴冷却效果不错。现在有PAG，估计也有好的效果，可惜现在没有机会做试验。

热处理迷 · 发表于 2015-4-9 22:52:53

Wangqinghua196 发表于 2015-3-24 15:36
您的“材料是GGr15，模具形状是圆锥形，尺寸直径400（mm），高400（mm），尾部有直径300（mm），厚40（mm ...

感谢老师的分析，假如我们在淬这么大的的模具如何选择冷却液！淬火如何操作！谢谢！

热处理迷 · 发表于 2015-4-9 22:58:50

所以因为发表于 2015-4-3 16:35
我过去这个材料做的不少，基本都是用油冷却，对产品的尺寸是有一定的限制；其中有一次因为产品尺寸比较大 ...

谢谢老师！我们就是经验太少了！一直认为GCr15就应该淬油冷却！没考虑也没想到用其他冷却剂！

热处理迷 · 发表于 2015-4-9 23:07:20

天边的白云发表于 2015-3-24 11:55
我说个去年的事，当时我们搞直径50的GCr15，出油（一般油）150左右度，出来的时候发现2个开裂，当时还有一 ...

谢谢老师！按你的建议我们去查一下组织！

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