模具钢在加工及使用的各个流程，特别热处理时、热处理后的各种加工，由于内应力、外应力、以及材料本身的特性和质量，都有可能出现裂纹或者开裂，导致模具报废，今天就给大家介绍一些常见的案例及原因分析和对应的解决方案，希望能减少或者避免在工作中产生这些问题。

一、淬火裂纹

淬火时产生的裂纹的原因有很多，总结来说主要是材质、热处理工艺、模具结构几个方面：

a)钢中含有较多S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质，组织上呈带状偏析，易产生应力集中而形成淬火裂纹或原材料有裂纹在淬火时扩大形成裂纹，此类裂纹一般沿原材料材质方向分布

b)淬火冷却速度远超过材料的临界冷却速度或者是危险尺寸也容易产生沿原材料方向的裂纹

c)模具未淬透，或者有横向分布的杂质，或者有横向分布的微裂纹，则易在淬火时产生横向的裂纹（垂直于原材料长度方向）

d)模具棱角、凸台、刀纹、尖角、直角、缺口、孔穴、凹模接线飞边等形状突变处则常有弧形裂纹，这是因为，淬火时棱角处产生的应力是平滑表面平均应力的10倍左右

e)钢中不同组织转变和相同组织转变不同时性，由于不同组织比容差，造成巨大组织应力，导致组织交界处形成弧状裂纹

f)淬火后未及时回火，或回火不充分，钢中残余奥氏体未充分转变，保留在使用状态中，促使应力重新分布，或模具服役时残余奥氏体发生马氏体相变产生新的内应力，当综合应力大于该钢强度极限时也形成弧状裂纹

g)夹杂物含量高，P、S等有害杂质化合物沿晶界析出，大大降低晶界结合力和强韧性，增加脆性，服役时在外力作用下形成弧状裂纹

h)一般原因有模具有脱碳层或者加热过程中脱碳、原始组织粗大、控温不准、仪表失灵发生组织过热过烧致晶粒粗化、模具淬火冷却时碳化物沿奥氏体晶界大量析出而致晶界强度大大降低致韧性差、脆性大等等，形成的裂纹为条状或者网状。

而实际在模具加工使用过程中，裂纹的形成往往是多种原因共同造成的，要想减小裂纹产生的可能，要从各个方面共同入手，建议方案如下：

1)严格的原材检测，夹杂物，带状偏析，微裂纹，黑皮等，尽量选用夹杂物，偏析轻微的钢材

2)合理的淬火工艺，合理的回火工艺，及时回火，消除淬火应力及防止淬火应力扩展；较长时间回火，提高模具抗断裂韧性值；充分回火，得到稳定组织性能；多次回火使残余奥氏体转变充分和消除新的应力；合理回火，提高钢件疲劳抗力和综合机械力学性能。

3)热处理时工件尽量对称，减小形状突变，R角尽量留大，穿孔代替盲孔，提高表面光洁度，减小应力集中点，对于表面不合理的结构，要做好防护措施，以减小冷却速度 ，防止淬火裂纹。


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