研究分析热模钢角裂缺陷

通过对热模钢角裂问题的分析，研究了其锻造工艺，提高了热模钢的表面质量，节约了生产成本。热模钢具有淬火、耐热、耐磨、耐热、综合、耐热、综合回火稳定性高的特点，主要用于制造锻造模具、热挤压模具、精密锻造模具、合金压铸模具，广泛应用于汽车、电子、家电等行业。随着市场需求和竞争的日益激烈，对产品质量和生产成本控制提出了更高的要求。

热模钢在锻造过程中一般采用两次头长。成品锻造后，表面与表面的交界处容易开裂，需要后续加工去除，造成生产成本浪费。

热作模具钢完成两次镦粗拉长的主变形后，成品火次(指锻造过程中更后一火)厚度预留变形量一般为150~200mm，成品火力锻造时，先将电渣锭拉长到工艺尺寸，然后用天车和操作车调头，再将电渣锭从非启动端锻造到工艺尺寸。

图1 热作模具钢出现角裂现象

利用显微镜检测典型缺陷位置的金相，发现缺陷为裂纹（图2），缺陷位置无冶炼凝固缺陷。因此，我们认为裂纹引起的角裂是由锻造过程引起的。

图2

通过统计典型产品的表面质量，发现角裂纹发生在非启动端，更大角裂纹尺寸约为50mm×50mm×5mm，数据统计见表1。

表1 角裂数据统计

通过多次现场跟踪热模钢的生产过程，统计成品锻造火的锻造温度。锻造电渣锭启动端锻造温度一般为900~1050℃电渣锭非启动端调头锻造时，锻造温度一般为800~950℃。

综上所述，结合该材料合金成分高、锻造温度范围窄的特点，得出结论，成品热锻造温度低、锻造低温锻

结合以上情况分析，制定了四项有利于改善角裂的工艺措施：

⑴热作模具钢成品的加热温度为1200℃调整至1220℃；

⑵热模钢成品锻造火的更终锻造温度为800℃调整至860℃；

⑶为了保证锻造温度，将成品火灾分为两个阶段，即将渣锭拉长到成品尺寸，然后返回炉保温1小时，然后继续将渣锭拉长到工艺尺寸；

⑷为防止成品火次边角降温过快，主变形完成后将边角倒小角。

经过上述改进工艺措施，后续生产的热模钢表面角裂得到有效控制。95%以上的产品没有肉眼可见的角裂缺陷，部分仍有角裂缺陷尺寸控制在10mm×10mm×3mm改进后的产品如图3所示。

图3 工艺改进后生产的热作模具钢

在热模钢锻工艺的改进中，提高了钢坯锻造变形过程中边角的温度，避免了锻件的低温锻造。热模钢改进工艺措施实施后，提高了锻件材料的变形塑性，有效避免了热模钢角裂的发生，缩短了产品生产周期，节约了生产成本，给我公司带来了明显的经济效益。