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4Cr5MoSiVl钢压铸模滑块经过高频感应加热炉热处理后为什么会发生断裂?该怎样制止?

信息来源:感应加热炉厂家    2020-4-13 10:48:53      点击:

铝合金压铸模滑块是铝合金仪表零件热压成形的重要模具组件,其材料为4Cr5MoSiVl钢(H13钢)。正常情况下,4Cr5MoSiVl钢滑块工作寿命在5万件以上。生产中发现,某铝合金压铸模滑块经高频感应加热炉压铸工件约1000件后突然发生断裂,滑块崩落7块碎片,造成模具滑块早期失效报废。

铝合金压铸模滑块断口宏观形貌可以看出,断口几乎没有塑性变形,放射状条纹较粗,条纹收敛处为裂纹源,呈多源断裂特征。断口具有金属光泽,并且发现有二次裂纹存在,上述特征说明滑块断裂系性断裂。滑块试件金相检验发现,钢中非金属爽杂物为复合氧化物和硫化物夹杂,约为1.5级,尚属合格。试件经硝酸酒精浸蚀后显示,金相组织为回火马氏体和残留奥氏体组织,其马氏体针粗大,超出评定级别,为不合格组织。试件经苦味酸酒精浸蚀后的显示,可以看出粗大晶粒形貌,其晶粒度为3级。滑块试件二次电子显微断口形貌,从形貌观察可见,裂纹源断口与断口中部形貌相似,具有准解理断口特征,可以看出,明显的撕裂岭及河流花样形貌;白色晶界是由更细小的晶粒组成的。

分析认为,4Cr5MoSiVl钢压铸模滑块金相组织马氏体针粗大并且其晶粒粗斩该工件加热时严重过热,因而导致工件高频感应加热炉加热后仍脆性很大,而在断口上呈准解理脆性断裂。通常,过热组织显微断口多为沿晶断裂,而该滑块断口呈准解理断裂与4Cr5MoSiVl钢微观组织、性能特点有关。这是由于:一方面晶界上发生了再结晶,使原始晶界强度增强;另一方面,粗大马氏体针组织在断裂中起主要作用。在这两种因素作用下,使滑块断口呈现准解理脆性断裂特征。

综上分析,为避免滑块早期断裂失效破坏,提出防止措施如下:(1)严格4Cr5MoSiVl钢铝合金压铸模滑块高频感应加热炉热处理工艺操作和控制,避免加热过高或时间过长,以免造成工件形成粗大针状马氏体和晶粒粗大脆性组织,而造成模具开裂失效破坏。(2)建议严格压铸模滑块热处理后检验分析工作,发现缺陷工件禁止进入后续加工工序和混入成品出厂,及早发现缺陷工件,严把检验质量关,可防止穷杜绝此类现象发生。