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恳求敬请各位专家给分析一下GCr15模具开裂的原因?

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发表于 2015-3-20 14:06:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
     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!!!
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发表于 2015-3-20 14:23:48 来自手机 | 显示全部楼层
锻件退火了吗
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发表于 2015-3-20 14:25:38 来自手机 | 显示全部楼层
如退火了,那就是淬火工艺有问题了
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 楼主| 发表于 2015-3-20 14:31:11 | 显示全部楼层

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!
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发表于 2015-3-20 14:33:48 | 显示全部楼层
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
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发表于 2015-3-20 14:37:32 | 显示全部楼层
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
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 楼主| 发表于 2015-3-20 14:43:10 | 显示全部楼层
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!
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发表于 2015-3-20 15:00:26 | 显示全部楼层
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?
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 楼主| 发表于 2015-3-20 15:05:09 | 显示全部楼层
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?
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 楼主| 发表于 2015-3-20 15:14:19 | 显示全部楼层
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!
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发表于 2015-3-20 17:39:31 | 显示全部楼层
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?,
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发表于 2015-3-20 21:44:27 来自手机 | 显示全部楼层
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
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发表于 2015-3-21 04:58:30 | 显示全部楼层
      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。

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 楼主| 发表于 2015-3-21 12:24:26 | 显示全部楼层
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!
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 楼主| 发表于 2015-3-21 12:33:16 | 显示全部楼层
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!!!
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发表于 2015-3-23 11:42:19 | 显示全部楼层
淬火介质选择错了。
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发表于 2015-3-23 16:26:35 | 显示全部楼层
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?
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发表于 2015-3-23 23:34:03 | 显示全部楼层
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。
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 楼主| 发表于 2015-3-24 11:01:30 | 显示全部楼层
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!
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 楼主| 发表于 2015-3-24 11:07:09 | 显示全部楼层
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!
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 楼主| 发表于 2015-3-24 11:14:36 | 显示全部楼层
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!
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发表于 2015-3-24 11:55:49 | 显示全部楼层
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
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发表于 2015-3-24 12:13:26 | 显示全部楼层
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?
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发表于 2015-3-24 14:39:07 | 显示全部楼层
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。
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发表于 2015-3-24 15:15:26 | 显示全部楼层
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?
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[LV.Master]伴坛终老

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发表于 2015-3-24 15:36:04 | 显示全部楼层
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
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!



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发表于 2015-3-25 08:56:02 | 显示全部楼层
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。
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发表于 2015-3-25 09:12:26 | 显示全部楼层
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?
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发表于 2015-3-27 08:40:12 | 显示全部楼层
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。
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发表于 2015-4-3 16:24:32 | 显示全部楼层
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。

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发表于 2015-4-3 16:35:49 | 显示全部楼层
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。
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 楼主| 发表于 2015-4-9 22:52:53 | 显示全部楼层
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!
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 楼主| 发表于 2015-4-9 22:58:50 | 显示全部楼层
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!
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 楼主| 发表于 2015-4-9 23:07:20 | 显示全部楼层
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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