簡介：高合金冷作模具鋼Cr12系列鋼種制造的模具工件淬火回火工藝、磨削速度以及切削液選擇等因素配合不當的情況下，模具工件會產生磨削裂紋，甚至發展成宏觀裂紋。更多的高合金冷作模具鋼Cr12系列鋼種的磨削裂紋的產生是由于磨削工藝不當。磨削加工時，所用的砂輪太鈍、粒度過細、硬度偏高、進給量太大、冷卻不良等因素，是磨削裂紋產生的外在條件。改善磨削加工工藝，可以有效地防止磨削裂紋的產生。

高合金冷作模具鋼Cr12系列鋼種在弘超模具鋼產品系列屬高合金高耐磨冷作模具鋼，包括：國產模具鋼Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1、Cr12V、Cr12Mo、Cr12W；進口模具鋼SKD1、SKD2、SKD11、D2、D3、D4、D6、1.2379、1.2436、1.2080等。高合金冷作模具鋼Cr12系列鋼種淬火后殘留奧氏體較多，使鋼的熱導率(導熱系數)進一步降低，由于磨削加工時砂輪的強烈摩擦，加工面上積蓄的熱量不容易逸散，使金屬產生彈性變形和塑性變形，當磨削停止后，工件表層受平行于磨削軌跡的拉應力作用，同時由于切削液的急冷作用，使金屬表面產生殘余拉應力。在上述溫度的陡升陡降作用下，表層金屬被高溫回火，體積收縮。而最表層溫度到達Ac1以上時，在磨削切削液急冷下，還會出現二次淬火層，使表面產生組織應力。高鉻鋼一般只在低溫回火，工件淬火內應力未能得到徹底消除。由于材料中的共晶碳化物呈網狀或帶狀堆集，塊度大而且有鋒利的尖角，容易形成應力集中區。在以上種種因素配合不當的情況下，工件會產生磨削裂紋，甚至發展成宏觀裂紋。東莞弘超銷售的Cr12系列的鋼種包括：日本日立模具鋼SLD、CRD、日本大同模具鋼DC1、DC2、DC3、DC5、DC8、DC11、瑞典一勝百模具鋼XW-42、XW-5、瑞典烏德霍姆工具鋼SVERKER-21、SVERKER-3、德國葛利茲模具鋼W.1.2080、W.1.2085、W.1.2379、意大利魯奇尼模具鋼KEYLOS2379等。
出現磨削裂紋的磨削面上一般都有氧化色，從焦黃到藍色，但也可能被磨削加工操作者最后輕輕磨掉。磨削裂紋有時呈網絡狀，有時呈輻射狀或平行條紋。裂紋一般開口較細，深度較淺，約為0.1~0.5mm，肉眼一般不易發現。但也有開口較大，深度在1mm以上的磨削裂紋，甚至有時呈片狀剝落，一般只在工件內應力特別高時才出現。上面題圖所示是電機轉子硅鋼片沖模，尺寸為φ240mm×16mm，材料為Cr12鋼，熱處理工藝為990℃加熱奧氏體化，200℃硝鹽分級5min，油冷，沒有回火。操作人員認為分級冷卻可以代替回火，致使淬火組織沒有得到回火，工件淬火內應力未得到任何松弛，磨削時在整個磨削加工面上出現細密的網紋。這類磨削裂紋的產生原因主要是因為熱處理工藝不當。
更多的高合金冷作模具鋼Cr12系列鋼種的磨削裂紋的產生是由于磨削工藝不當。此時，將磨削面輕拋后浸蝕，可以看到黑白相間的條帶。下圖所示是國產模具鋼Cr12制硅鋼片沖模的磨削裂紋和二次淬火燒傷區的組織分布圖。

下圖所示是Cr12鋼硅鋼片沖模表面另一視場的二次淬火燒傷區和回火燒傷區的放大圖。

白條帶是二次淬火燒傷帶，該區瞬息積累的磨削熱已使該地區金屬溫度升高到Ac1以上，然后在切削液急冷下被二次淬火；黑色地區是回火燒傷帶，該地區磨削時的瞬時溫升低于Ac1，使原淬火低溫回火的組織被高溫回火。磨削裂紋垂直于砂輪前進方向。組織分布圖中的白色條帶比放大圖中的寬10余倍，說明該處模具表面磨削更加劇烈。垂直于磨削面取樣觀察時，可以看到表面有二次淬火白層和被高溫回火的次層，與前面軸承鋼的磨削裂紋很相似，磨削裂紋垂直于表面，一般終止于回火層內。如果工件內應力較大，裂紋也可再向內伸展。
磨削加工時，所用的砂輪太鈍、粒度過細、硬度偏高、進給量太大、冷卻不良等因素，是磨削裂紋產生的外在條件。改善磨削加工工藝，可以有效地防止磨削裂紋的產生。例如，加強冷卻條件、選用中軟砂輪和稍粗的粒度，粗磨時進給量控制在0.02~0.04mm，精磨時控制在0.005~0.01 mm。另外，工件要充分回火，例如圖4-47所示的硅鋼片沖模再經一次回火后，磨削裂紋就不再出現。因此，建議Cr12鋼系列各鋼種采用兩次回火為好，如能提高回火溫度而不影響使用性能，則盡可能提高到400℃回火。深冷處理可以有效地降低殘留奧氏體量，提高工件的導熱性能，也大幅度地降低磨削裂紋產生的概率，甚至不再出現磨削裂紋(當磨削加工工藝合理時)。

更多信息
敬請關注弘超模具鋼專業網站（www.syfukang.com）或直接致電東莞市弘超模具科技有限公司客服人員（咨詢熱線：0769-82621066，全國統一服務電話：400-699-1286），以獲得更多有關高合金冷作模具鋼Cr12系列鋼種的磨削裂紋產生的原因和防止措施、Cr12系列鋼種產品資料、Cr12系列鋼種力學性能數據、Cr12系列鋼種物理性能數據、Cr12系列鋼種熱處理工藝參數選擇和Cr12系列鋼種最新產品動態以及弘超模具鋼的最新產品資訊。
資料來源：東莞市弘超模具科技有限公司技術中心
『版權所有，轉載或引用請注明鏈接和出處』