知識分享：5CrMnMo鋼是目前國內廣泛應用的熱作模具鋼。已有的一些研究主要集中在如何提高模具的使用壽命方面。對模具的淬火開裂報道相對較少。本文對一例5CrMnMo鋼熱作模具淬火開裂現象進行了分析。

　　1.現場調查

　　5CrMnMo鋼大型鍛模為長方實心體，尺寸為1090mm×510mm×310mm。熱處理工藝為：860℃加熱，保溫7h，然后用熱油淬火，540℃加熱回火，保溫12h。加熱設備為箱式電阻爐。按淬火加熱的記錄曲線，鍛件自入爐后實際加熱總時間為14h以上。鍛模工作面朝下放在一鐵制的隔板上，為防止脫碳，隔板上鋪一層碎碳塊和鑄鐵末，同時在鍛模上部蓋著碎碳塊及黏土，以防止加熱時表面脫碳或氧化。

　　出爐后將表面鋪蓋的黃泥及碳塊等清理后，立即浸入熱油中淬火。油溫為60℃左右。模塊整體浸入油池中停留30min，將鍛模整體提出油面空冷。利用余熱對鍛模燕尾部分進行回火處理，時間為50min。將鍛模工作面仍浸在油中冷卻，直至其降到油溫。然后放在冷鐵板上冷卻。冷至室溫，在箱式電阻爐中回火，回火后，空冷至室溫。熱處理后變形較大，表面存在肉眼可見的淬火裂紋，裂紋深度達30mm以上。鍛模報廢。

　　2.檢驗和分析

　　檢測結果顯示，鋼材化學成分在規定的技術標準之內。雜質元素P、S含量(質量分數%)分別為0.023%和0.021%。均小于允許的最大含量0.03%。鋼中夾雜物數量不多，尺寸很小，形狀近似圓形。

　　開裂原因主要是熱處理工藝不當造成的。淬火加熱時未預熱。由于模具尺寸較大，5CrMnMo鋼導熱性相對較差。淬火加熱前未經預熱直接裝入高溫加熱爐中，表層金屬很快熱膨脹，內部傳熱慢，溫度較低，熱膨脹跟不上表面膨脹速度，在鋼材內部產生拉應力。因此，對5CrMnMo鋼大型鍛模淬火加熱前要預熱以減小熱應力。

　　淬火加熱溫度過高，5CrMnMo鋼的正常淬火溫度為830~850℃，對大型熱鍛模，淬火溫度應取下限，甚至820℃加熱即可。此鍛模淬火溫度為860℃，加熱保溫時間比正常加熱保溫時間幾乎多一倍，奧氏體晶粒長大，淬火時形成粗大的片狀馬氏體組織，誘發顯微淬火裂紋。特別是鍛模在爐中放置位置是工作面朝下，爐底有發熱元件，鍛模表面加熱的實際溫度更高。大型熱鍛模，傳熱較慢，加熱時間較長，若淬火溫度偏高，易產生淬火裂紋。

　　淬火冷卻前無預冷，此鍛模淬火用油冷，模塊工作面一直置于油中，淬火引起的殘余應力很大，形成的粗大片狀馬氏體產生顯微淬火裂紋，是引起淬火裂紋的主要原因。為了減小淬火時產生的變形，鍛模應先預冷到760~780℃，再油淬到200~300℃出油，出油后立即放入350~400℃爐中均熱，熱透后再升溫至回火溫度回火，這一步操作十分關鍵，否則極易淬裂。模具淬火后，應立即回火，不能冷到室溫，更不能放在冷鐵上冷卻，以防開裂。

　　未及時回火，裂紋斷口表面的氧化色表明裂紋形成期在淬火之后，回火之前。即淬火應力過大，引起開裂，開裂的位置恰好在冷卻最快的鍛模工作面，原因是淬火時浸油時間太長，出油溫度過低造成的。淬火后將鍛模工作面置于冷鐵上放置，且沒有及時回火。

　　3.改進措施及效果

　　增加預熱工序，預熱溫度600~650℃，保溫時為3～4h;淬火加熱溫度調整為830℃，測溫熱電偶盡量靠近鍛模的工作面。淬火加熱保溫時間調整為4～5h。

　　淬火前預冷至760℃時再油冷，嚴格控制出油溫度在200℃以上。另外鍛模淬火后應放置在200℃以上的爐內，禁止放在冷鐵或地面上。

　　淬火后應立即高溫回火，在200℃以上出油、緩冷，減小鍛模中的熱應力。

　　采取上述措施后，該鍛模熱處理再未發生淬火開裂現象，實際使用效果也較好。

　　山東源達旺5CrMnMo鋼廠家承諾

　　公司為答謝新老客戶對源達旺耐磨板的信任與支持，凡來廠考察的客戶，源達旺報銷往返差旅費用，讓各位朋友考察源達旺無后顧之憂!

　　公司不時還有對耐磨板現貨有優惠政策，詳細優惠信息及優惠力度，請聯系我司業務人員咨詢，24小時服務電話：18265519000。獲取精準合理的耐磨板現貨價格表。

　　山東源達旺一直奉行“出色的產品、出色的服務”的經理理念，堅持以“科技先導、質量一、用戶至上、誠信務實”的經營宗旨，做好售前售后服務是我們基本的原則，所以我們一直深受廣大新老客戶的好評，而且價格合理。