1. Podélné trhliny
Trhliny jsou axiální, tenké a dlouhého tvaru. Když je forma zcela zakalena, to znamená bezhroté kalení, jádro se přemění na kalený martenzit s největším specifickým objemem, který vytváří tangenciální tahové napětí. Čím vyšší je obsah uhlíku ve formovací oceli, tím větší je generované tangenciální tahové napětí. Při napětí v tahu Při překročení meze pevnosti oceli se vytvoří podélné trhliny. Výskyt podélných trhlin zesilují následující faktory: (1) Ocel obsahuje velké množství škodlivých příměsí s nízkou teplotou tání jako S, P, Sb, Bi, Pb, Sn, As atd. a ocelový ingot je silně segregované podélně ve směru válcování během válcování. , je snadné způsobit koncentraci napětí, aby se vytvořily podélné trhliny při kalení, nebo podélné trhliny vzniklé rychlým ochlazením suroviny po válcování nejsou zpracovány a zadrženy v produktu, což způsobí, že se konečné trhliny při kalení rozšíří a vytvoří podélné trhliny; (2) Velikost formy je v rozmezí velikosti citlivé na kalící trhliny oceli. Podélné trhliny se pravděpodobně vytvoří, když je zvoleno kalicí chladicí médium (nebezpečná velikost pro kalící trhliny je 8-15 mm pro uhlíkovou nástrojovou ocel a 25-40 mm pro středně a nízkolegovanou ocel) nebo když zvolené kalení chladicí médium značně překračuje kritickou rychlost ochlazování oceli.
Preventivní opatření: (1) Přísně kontrolujte suroviny při vstupu do skladu a nevkládejte do výroby ocelové výrobky s obsahem škodlivých nečistot; (2) Zkuste použít vakuové tavení, rafinaci mimo pec nebo elektrostruskové přetavování formové oceli; (3) Zlepšit proces tepelného zpracování a používat vakuový ohřev, ohřev ochranné atmosféry a dostatečný ohřev deoxidační solné lázně a stupňovité kalení a izotermické kalení; (4) změna neúmyslného kalení na záměrné kalení, to znamená neúplné kalení, získání pevné a houževnaté struktury spodního bainitu a další opatření, výrazně snižující namáhání pevnosti v tahu, což může účinně zabránit podélnému praskání a deformaci formy kalením.
2. Příčné trhliny
Charakteristiky trhlin jsou kolmé na osový směr. U nekalených forem je velký vrchol tahového napětí na přechodu mezi kalenou zónou a nekalenou zónou. Když se velká forma rychle ochladí, snadno se vytvoří velký vrchol tahového napětí. Protože vytvořené axiální napětí je větší než tangenciální napětí, což má za následek boční napětí. crack. S, P. v modulu kování. Boční segregace škodlivých nečistot s nízkými teplotami tání jako Sb, Bi, Pb, Sn, As atd. nebo příčné mikroskopické trhliny v modulu, které se po zchlazení rozšíří a vytvoří příčné trhliny.
Preventivní opatření: (1) Modul by měl být přiměřeně kovaný. Poměr délky surového materiálu k průměru, tedy poměr kování, je přednostně mezi 2 a 3. Pro kování se používá kování se změnou směru ve tvaru dvojitého kříže a kuje se pěti pěchováním, pěti taženími a vícenásobným zapálením. ocel uprostřed. Karbidy a nečistoty jsou jemné a malé, rovnoměrně rozmístěné v ocelové matrici a struktura kovaných vláken je distribuována nesměrově kolem dutiny, což výrazně zlepšuje příčné mechanické vlastnosti modulu a snižuje a eliminuje zdroje napětí; (2) Zvolte ideální rychlost chlazení a chladicí médium: Rychlé ochlazení nad bodem Ms oceli, větší než kritická rychlost ochlazování oceli, napětí generované podchlazeným austenitem v oceli je tepelné napětí, povrchová vrstva je tlakové napětí a vnitřní vrstva je namáhána tahem, vzájemně se ruší, účinně brání tepelnému namáhání Mezi Ms-Mf oceli se tvoří trhliny a pomalu se ochlazují, což výrazně snižuje organizační napětí při vytváření kaleného martenzitu. Když je součet tepelného napětí a odpovídajícího napětí v oceli kladný (tahové napětí), je snadné kalit a praskat. Když je negativní, není snadné jej uhasit a rozbít. Plné využití tepelného napětí, snížení napětí při změně fáze a kontrola záporného součtu napětí může účinně zabránit vzniku trhlin z příčného kalení. Organické kalicí médium CL-1 je ideálním kalicím činidlem, které může snížit a zabránit deformaci kalicí formy a řídit přiměřenou distribuci vytvrzené vrstvy. Úpravou různých poměrů koncentrací CL-1 kalícího činidla lze získat různé rychlosti ochlazování a dosáhnout požadovaného rozložení kalené vrstvy, aby vyhovovaly potřebám různých formovacích ocelí.
3. Obloukové trhliny
Často se vyskytuje při náhlých změnách tvaru, jako jsou rohy formy, zářezy, díry a záblesky kabeláže. Je to proto, že napětí generované na okrajích a rozích během kalení je 10krát větší než průměrné napětí na hladkém povrchu. Navíc, (1) čím vyšší je obsah uhlíku (C) a obsah legujících prvků v oceli, tím nižší je bod Ms oceli. Pokud se bod Ms sníží o 2 stupně, tendence k praskání při kalení se zvýší 1,2krát. Pokud se bod Ms sníží o 8 stupňů, tendence k praskání při kalení se zvýší. Tendence se zvyšuje 8krát; (2) Transformace různých struktur v oceli a transformace stejné struktury nejsou současné. V důsledku specifické tolerance různých konstrukcí je způsobeno obrovské strukturální napětí, které má za následek vznik obloukových trhlin na spoji konstrukcí; (3) Neschopnost reagovat včas po uhašení Oheň nebo nedostatečné temperování, zadržený austenit v oceli není plně transformován a zůstává v provozním stavu, což podporuje redistribuci napětí, nebo zadržený austenit prochází martenzitickou transformací, aby se vytvořilo nové vnitřní napětí, když forma je v provozu. Když je celkové napětí větší než mez pevnosti oceli, vytvoří se obloukovité trhliny; (4) Má druhý typ popouštěcí křehké oceli. Po kalení se temperuje při vysoké teplotě a pomalu se ochlazuje, což způsobí, že se škodlivé sloučeniny nečistot, jako jsou P a s v oceli, vysrážejí podél hranic zrn, což značně snižuje vazebnou sílu na hranicích zrn a silná houževnatost zvyšují křehkost a tvoří oblouk. tvarové trhliny působením vnějších sil během provozu.
Preventivní opatření: (1) Zlepšit design, pokusit se o co nejsymetričtější tvar, omezit tvarové mutace, přidat technologické otvory a výztužná žebra nebo použít kombinovanou montáž; (2) Nahraďte pravé úhly a ostré hrany zaoblenými rohy, nahraďte slepé otvory průchozími otvory a zlepšete přesnost zpracování a povrchovou úpravu omezte zdroje koncentrace napětí. Obecně platí, že požadavky na tvrdost nejsou vysoké pro nevyhnutelné pravé úhly, ostré hrany, slepé otvory atd. Železný drát, azbestové lano, žáruvzdorné bahno atd. lze použít k obalení nebo výplni pro vytvoření umělých chladicích bariér. Nechte jej pomalu vychladnout a kalit, aby se zabránilo koncentraci napětí a zabránilo se tvorbě obloukových trhlin během kalení; (3) Kalená ocel by měla být popuštěna včas, aby se odstranila část vnitřního pnutí při kalení a zabránilo se rozpínání kalícího napětí; (4) Popouštění po delší dobu může zlepšit odolnost vůči plísním. hodnota lomové houževnatosti; (5) Úplné temperování pro získání stabilní mikrostruktury a vlastností; (6) Vícenásobné temperování pro úplnou transformaci zadrženého austenitu a odstranění nového pnutí; (7) Přiměřené popouštění pro zlepšení odolnosti ocelových dílů proti únavě a komplexních mechanických vlastností. Mechanické vlastnosti; (8) Formová ocel s popouštěcí křehkostí typu II by měla být rychle ochlazena (chlazení vodou nebo chlazení olejem) po vysokoteplotním popouštění, což může eliminovat popouštěcí křehkost typu II a zabránit a zabránit vzniku obloukových trhlin během kalení.
4. Odlupující se trhliny
Když je forma v provozu, při působení napětí se zakalená vytvrzená vrstva odlupuje od ocelové matrice kus po kusu. Protože specifické objemy povrchové tkáně a jádrové tkáně formy jsou různé, vznikají při kalení na povrchu axiální a tangenciální kalicí napětí a v radiálním směru vzniká tahové napětí, které se náhle mění směrem dovnitř. Odlupovací trhliny se vyskytují v úzkých oblastech, kde je úzký rozsah rychlých změn napětí, k čemuž často dochází v Při procesu ochlazování formy povrchového chemického tepelného zpracování neprobíhá kalící martenzitická expanze vnitřní a vnější vrstvy současně v důsledku k synchronicitě mezi chemickou modifikací povrchové vrstvy a fázovou transformací ocelové matrice, což má za následek velké fázové transformační napětí, které způsobuje oddělení chemicky ošetřené infiltrační vrstvy od struktury matrice. Pás. Jako je plamenem povrchově kalená vrstva, vysokofrekvenční povrchová kalená vrstva, nauhličovací vrstva, karbonitridační vrstva, nitridační vrstva, boronizační vrstva, metalizační vrstva atd. Není vhodné po kalení chemicky propustné vrstvy rychle popouštět, zvláště pokud se provádí nízkoteplotní popouštění se zahřeje pod 300 °C a rychle se zahřeje, způsobí vznik tahového napětí v povrchové vrstvě, zatímco jádro ocelové matrice a přechodová vrstva vytvoří tlakové napětí. Když je napětí v tahu větší než napětí v tlaku, způsobí to chemicky penetrovaná vrstva byla odtržena a odloupnuta.
Preventivní opatření: (1) Koncentrace a tvrdost chemicky infiltrované vrstvy formovací oceli by se měly postupně snižovat od povrchu dovnitř, aby se zvýšila vazebná síla mezi chemicky infiltrovanou vrstvou a matricí. Difúzní ošetření po infiltraci může učinit přechod mezi chemicky infiltrovanou vrstvou a matricí jednotným; (2) Forma Před chemickou úpravou oceli se provádí difúzní žíhání, sféroidizační žíhání a kalení a temperování, aby se plně zjemnila původní struktura, což může účinně zabránit vzniku odlupovacích trhlin a zajistit kvalitu produktu.
5. Síťové trhliny
Hloubka trhlin je mělká, obecně asi 0.01-1.5 mm hluboké, vyzařující, známé také jako trhliny. Hlavní důvody jsou: (1) Surovina má hlubokou oduhličovací vrstvu, která se neodstraní řezáním za studena, nebo se hotová forma zahřívá v peci s oxidační atmosférou, aby došlo k oxidačnímu oduhličení; (2) Kovová struktura oduhličené povrchové vrstvy formy je odlišná od martenzitu ocelové matrice. Různé obsahy uhlíku a různé specifické objemy způsobují velké tahové napětí, když je oduhličená povrchová vrstva oceli kalena. Proto je povrchový kov často vtažen do sítě podél hranic zrn; (3) Surovinou je hrubozrnná ocel a původní struktura je hrubá. Existují velké kusy feritu, které nelze odstranit konvenčním kalením a zůstávají v kalené struktuře, nebo je regulace teploty nepřesná, přístroj selže, struktura se přehřívá nebo dokonce přepaluje, zrna zhrubnou, vazebná síla na hranicích zrn je snížena. Když se karbidy oceli vysrážejí podél hranic austenitových zrn, pevnost hranic zrn je značně snížena, houževnatost je špatná a křehkost je vysoká. Působením tahového napětí bude ocel praskat ve tvaru sítě podél hranic zrn.
Preventivní opatření: (1) Přísné chemické složení surovin. Metalografická struktura a kontrola detekce vad, nekvalifikované suroviny a hrubozrnná ocel nejsou vhodné jako formovací materiály; (2) Použijte jemnozrnnou ocel a ocel vakuové elektrické pece, před uvedením do výroby znovu zkontrolujte hloubku oduhličené vrstvy suroviny a přídavek na obrábění za studena musí být větší než oduhličená vrstva. Hloubka uhlíkové vrstvy; (3) Vyviňte pokročilý a přiměřený proces tepelného zpracování, používejte mikropočítačové nástroje pro regulaci teploty, přesnost regulace dosahuje 1,5 stupně a pravidelně kalibrujte přístroje na místě; (4) Používejte vakuové elektrické pece, pece s ochrannou atmosférou a plně dezoxidované soli pro konečnou úpravu výrobků forem Výrobky z forem na zahřívání vanové pece a další opatření mohou účinně předcházet a zabránit vzniku síťových trhlin.
obrázek
6. Praskliny při ošetření za studena
Většina formovacích ocelí jsou středně a vysoce uhlíkové legované oceli. Po kalení je stále ještě nějaký podchlazený austenit, který nebyl přeměněn na martenzit a zůstává v provozním stavu jako zadržený austenit, což ovlivňuje výkon. Pokud se umístí pod nulu a pokračuje v ochlazování, může podporovat martenzitickou přeměnu zadrženého austenitu. Proto je podstatou léčby chladem pokračovat v hašení. Zhášecí napětí při pokojové teplotě a zhášecí napětí při nule jsou superponovány. Když superpoziční napětí překročí mez pevnosti materiálu, vytvoří se trhliny při zpracování za studena.
Preventivní opatření: (1) Umístěte formu do vroucí vody na 30-60 minut před zpracováním za studena po kalení, které může odstranit 15 %-25 % vnitřního pnutí při kalení a stabilizuje zadržený austenit, a poté proveďte konvenční zpracování za studena při -60 stupních nebo proveďte kryogenní úpravu -120 stupňů, čím nižší je teplota, tím více zadrženého austenitu se přemění na martenzit, ale transformaci není možné dokončit. Experimenty ukazují, že asi 2 %-5 % zadrženého austenitu zůstává a lze jej zadržet podle potřeby. Malé množství zadrženého austenitu může uvolnit stres a hrát tlumící roli. Protože zadržený austenit je měkký a houževnatý, může částečně absorbovat prudkou expanzní energii martenzitu a zmírnit napětí při fázové transformaci; (2) Po zpracování za studena vyjměte formu a vložte ji do tepla Zahříváním ve vodě lze odstranit 40 %-60 % stresu při zpracování za studena. Po zahřátí na pokojovou teplotu by měl být včas temperován, aby se dále eliminovalo namáhání při zpracování za studena, zabránilo se tvorbě trhlin při zpracování za studena, získaly se stabilní organizační vlastnosti a zajistilo se, že produkt formy během skladování a používání neutrpí deformaci.
7. Broušení trhlin
Často se vyskytuje během procesu broušení hotové formy za studena po kalení a temperování. Většina vytvořených mikrotrhlin je kolmá ke směru broušení a je hluboká asi {{0}}.05-1,0 mm. (1) Nesprávná předúprava surovin, selhání úplného odstranění blokových, síťových a páskových karbidů v surovinách a silné oduhličení; (2) Teplota konečného kalícího ohřevu je příliš vysoká, dochází k přehřívání, zrna jsou hrubá a vytváří se více zbytků austenitu; (3) Fázová transformace vyvolaná napětím nastává během mletí, což způsobuje přeměnu zbytkového austenitu na martenzit. Strukturální napětí je velké a v důsledku nedostatečného temperování zůstává větší zbytkové tahové napětí, které je neslučitelné s procesem broušení. Superpozice napětí v řezné struktuře nebo v důsledku vysoké rychlosti broušení, velkého množství posuvu a nesprávného chlazení způsobí, že brusné teplo kovového povrchu prudce stoupne na teplotu kalícího ohřevu a poté se brusná kapalina ochladí, což má za následek sekundární kalení brusné plochy a různá namáhání. Stručně řečeno, pokud je překročena mez pevnosti materiálu, způsobí se brusné trhliny v povrchovém kovu.
Preventivní opatření: (1) Upravte surovinu a proveďte vícenásobné pěchování a kování ve tvaru dvojitého kříže. Po čtyřech pěchování a čtyřech taženích je kovaná vláknitá struktura symetricky rozmístěna ve tvaru vlny kolem dutiny nebo osy a je využito vysokoteplotní odpadní teplo posledního ohně. Kalení s následným vysokoteplotním temperováním může plně eliminovat masivní, retikulární, páskové a řetězové karbidy a zjemnit karbidy na úrovně 2-3; (2) Vyvinout pokročilý proces tepelného zpracování pro řízení konečného kalení zbytkové alkálie Obsah stenitu nepřekračuje normu; (3) Temperovat v čase po kalení, aby se eliminovalo kalicí napětí; (4) Přiměřeně snižte rychlost broušení, množství broušení a rychlost ochlazování broušení, což může účinně zabránit a zabránit tvorbě trhlin při broušení.
8. Trhliny při řezání drátu
K této trhlině dochází během procesu online řezání kaleného a temperovaného modulu. Tento proces mění stav rozložení pole napětí povrchové vrstvy kovu, střední vrstvy a jádra. Kalící zbytkové vnitřní napětí ztrácí rovnováhu a deformuje se a v určité oblasti se objevuje velké tahové napětí. Toto tahové napětí dosáhne meze pevnosti materiálu formy a způsobí jeho explozi. Trhlina je tuhá metamorfní vrstva ve tvaru obloukového ocasu. Experimenty ukazují, že proces řezání drátem je proces místního vysokoteplotního výboje a rychlého ochlazení, které způsobí, že povrch kovu vytvoří ztuhlou vrstvu dendritické odlévané struktury, která způsobí napětí v tahu 600-900MPa a vysokou napěťová sekundární kalící bílá vrstva o tloušťce asi 0,03 mm. Důvody vzniku trhlin: (1) V surovinách dochází k silné segregaci karbidů; (2) Selhání nástroje, teplota kalícího ohřevu je příliš vysoká a zrna jsou hrubá, což snižuje pevnost a houževnatost materiálu a zvyšuje křehkost; (3) Kalený obrobek není včas temperován a temperován. Nedostatečný oheň, nadměrné zbytkové vnitřní pnutí a superpozice nového vnitřního pnutí vzniklého během procesu řezání drátem vedou k prasklinám při řezání drátu.
Preventivní opatření: (1) Přísná kontrola surovin před uskladněním, aby bylo zajištěno, že strukturální složení surovin je kvalifikované. Nekvalifikované suroviny je nutné před uvedením do výroby kovat k porušení karbidů tak, aby chemické složení, metalografická struktura apod. vyhovovalo technickým podmínkám. Před modulovým tepelným zpracováním musí být hotový výrobek ponechán s určitým množstvím mletí a poté kalen. Kalení a řezání drátu; (2) Zkontrolujte přístroj před vstupem do pece, použijte mikropočítačovou regulaci teploty, přesnost regulace teploty je 1,5 stupně, vakuová pec, ohřev pece s ochrannou atmosférou, přísně zabraňte přehřátí a oxidační dekarburizaci; (3) Použijte stupňovité kalení, izotermické Kalení a popouštění v čase po kalení a vícenásobné popouštění může plně eliminovat vnitřní pnutí a vytvořit podmínky pro řezání drátu; (4) Vyvinout vědecký a rozumný proces řezání drátem.
9. Únavová zlomenina
Mikroskopické únavové trhliny vzniklé opakovaným působením střídavého napětí během provozu formy se pomalu rozšiřují, což vede k náhlému únavovému lomu. (1) Suroviny mají vlasové linie, vlastní špičky, póry, uvolněnost, nekovové vměstky, silnou segregaci karbidů, páskované struktury a masivní volné feritové metalurgické strukturální defekty, které narušují kontinuitu struktury matrice a tvoří nerovnoměrné koncentrace stresu. . 112 se z ocelového ingotu neodstraňuje, což má za následek tvorbu bílých skvrn během válcování. V oceli jsou škodlivé nečistoty jako Sb, Bi, Pb, Sn, As, S a P. P v oceli může snadno způsobit křehkost za studena, zatímco s může snadno způsobit křehkost za tepla. Nadměrné škodlivé nečistoty S a P mohou snadno vytvářet zdroje únavy; (2) Chemická penetrační vrstva je příliš silná, koncentrace je příliš vysoká, penetrační vrstva je příliš mělká, vytvrzovací vrstva je příliš mělká a tvrdost přechodové zóny je nízká atd., což může vést k ostrému snížení únavové pevnosti materiálu; (3) Když je povrch formy drsný, přesnost je nízká, povrchová úprava je špatná a stopy po noži, nápisy, škrábance, hrboly, koroze atd. mohou také snadno způsobit koncentraci napětí a vést k únavovému lomu.
Preventivní opatření: (1) Přísně vybírejte materiály k zajištění kvality a kontrolujte obsah nečistot s nízkou teplotou tání, jako jsou nekovové nečistoty Pb, As, Sn a S, P tak, aby nepřekračovaly normu; (2) Proveďte kontrolu materiálu před výrobou a nekvalifikované suroviny nebudou uvedeny do výroby; (3) Vyberte materiály s vysokou čistotou, malým množstvím nečistot, rovnoměrným chemickým složením a jemnými zrny. Elektrostruskově přetavená rafinovaná ocel s charakteristikami malých karbidů, dobrými izotropními vlastnostmi a vysokou únavovou pevností je brokována a zpevněna na povrchu povrchu formy a povrchová chemická permeační vrstva je upravena a zpevněna tak, aby byl povrch kovu předpjatý a ofsetový forma. Tahové napětí generované během provozu zlepšuje únavovou pevnost povrchu formy; (4) zlepšuje přesnost zpracování a hladkost povrchu formy; (5) zlepšuje strukturální vlastnosti chemicky propustné vrstvy a vytvrzené vrstvy; (6) používá mikropočítač k řízení tloušťky chemické permeabilní vrstvy, koncentrace a tloušťky vytvrzené vrstvy.
10. Korozní praskání pod napětím
Tato prasklina se často vyskytuje během používání. Kovová forma praská v důsledku chemické reakce nebo procesu elektrochemické reakce, což způsobuje poškození a korozi od povrchu až po vnitřní strukturu. Jedná se o korozní praskání pod napětím. Vzhledem k různým strukturám formovací oceli po tepelném zpracování jsou vlastnosti odolnosti proti korozi také odlišné. Nejodolnější vůči korozi je austenit (A), nejodolnější vůči korozi je troostit (T) a řád je ferit (F) - martenzit (M) - perlit (P) - sorbit ( S). Proto není vhodné získávat skupinu T tepelným zpracováním formovací oceli.
Vazba. Přestože byla kalená ocel popuštěna, v důsledku nedostatečného popouštění stále více či méně existuje vnitřní pnutí při kalení. Nové napětí bude také generováno působením vnějších sil, když je forma v provozu. Kdykoli je v kovové formě napětí, dojde k napětí. Vznikají korozní trhliny.
Preventivní opatření: (1) Po kalení by měla být formová ocel včas popuštěna, plně popuštěna a několikrát popuštěna, aby se eliminovalo vnitřní pnutí při kalení; (2) Po kalení by formová ocel obecně neměla být temperována při 350-400~C kvůli T struktuře. Často se vyskytuje při této teplotě a forma s T strukturou by měla být znovu zpracována. Forma by měla být odolná proti korozi, aby se zlepšila odolnost proti korozi; (3) Nízkoteplotní předehřev by měl být proveden před uvedením formy pro práci za tepla do provozu a nízkoteplotní předehřátí by mělo být provedeno poté, co byla forma pro tváření za studena po určitou dobu v provozu. Temperováním k odstranění pnutí lze nejen zabránit vzniku korozních prasklin pod napětím a zabránit mu, ale také výrazně zvýšit životnost formy. Zabíjí dvě mouchy jednou ranou a má značné technické i ekonomické výhody.
