40Cr模具调质开裂？

chen2424

40Cr模具，尺寸：636*636*458，重量1458kg。调质过程中开裂，模具从底部裂穿，请大家分析原因。水淬油冷。


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欧文

槽底过渡角太小，底部太薄，这些都容易造成热处理应力集中，还用水冷，不裂才怪哦！

合金钢

9 `; h" Y$ {9 Q9 w: A1 H1 D! Y回复 1# chen2424
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# N, ^9 W0 Q5 k: @! k
. ~! i% b4 q/ }6 U( A) _2 k    入水时，工件是现在的状态还是竖立状态入水？加热温度和保温时间是多少？水冷多长时间，油冷控制终冷温度是多少？是在什么情况下开裂的(水冷中、油中、出油）？
9 u  ~6 A% a. U3 h    给我的感觉，好象冷却方式有一定问题。水冷并不一定是主要原因。

合金钢

回复 2# 欧文
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1 v4 }3 Y1 w9 l- N0 \
" ~; \! @  f2 A+ Q# D6 C! A! |" M# r: H    从裂纹形态看，过渡角（或叫“清根”）不一定是主要原因，因为它不是沿内角处开裂的。应该是冷却不当的因素大些。这个例子很有意思，楼主详细介绍一下过程吧。

gz0773

不是热处理专业，但我可以给些材料方面的信息。
1、40Cr材质属于中碳合金钢，材质本身对裂纹敏感；如果铸件结构不合理很容易出现热裂纹和冷裂纹。
* A& T8 K( B0 h+ p) ~3 c2、楼主描述和图片判断，该裂纹是冷裂纹。冷裂纹的形成原理是材料在冷却过程中，受到的冷却应力超过材料的抗拉强度极限而形成的，形成的裂纹呈直线状，较深，裂口无金属氧化色。冷裂纹往往从铸件壁厚部位开始发展，主要原因是在最厚的部位形成较为悬殊的温度梯度。
3、 对于40Cr的材质，若没有经退火，直接调质，很容易在厚大部位形成开裂。我见过壁厚最厚位置为100mm的铸件裂穿，但调质前退火就没有问题。

热火流苏

为了便于大家做深入的分析，我给大家再提供我了解到的信息：
1、此工件淬火的温度是840度，保温时间约3小时，加热过程中没有预热工序。但升温速度不会太快，因为是超负载装炉，热处理方无法提供工艺记录，以上（包括以下的信息）只是热处理方的口述情况。
) W( A& L0 H, T9 H/ U2、冷却采用水油双液冷却，水中冷却的时间约30秒，工件从油池中出油的温度不详，装炉回火时听到有开裂的声音，当时只看到有一条裂纹（图1中左上角的那条）。因发现工件开裂，此件未装炉回火，在放置的时间里，裂纹一直在扩展中。
% G! K- P* ~" w8 f5 t" E$ [3、工件入水的方向与图1一致。楼主提供的照片中的大部分裂纹是放置过程中裂纹的扩展。
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# m6 Q4 ^6 E+ T( p' \$ s图1

热火流苏

9 o" @4 }0 o3 E# \图2：左上角裂纹

热火流苏

图3、右下角裂纹
个人赞同合金钢先生的观点，形状和水冷不一定是此工件产生裂纹的主要原因。

laoguei

工件水淬后转入油冷时没有清掉槽内的积水，再油冷时局部还处于水淬的状态。

ljz612

学习了!!