SDK11模具钢开裂的原因及预防方法

　　SKD11高碳高合金冷作模具钢，规格为30mm×555mm×625mm。钢板经机加工钻孔(外观形貌)后，在真空热处理炉内进行淬火处理。热处理工艺：在500℃和850℃各预热1h，1020℃保温1h油淬，480℃保温2.5h空冷，500℃保温2.5h空冷。随后进行表面磨削加工，在磨削过程中发现钢板开裂。

　　相关实验表明，该钢化学成分符合SKD11的技术要求，显微组织也未见异常。说明开裂不是原材料质量问题所致。从裂纹分析知，该裂纹细小且无钝化现象，源区裂纹两侧未发现氧化、脱碳组织。说明裂纹不是在淬火前形成的，系淬火开裂。

　　扫描电镜分析表明，裂纹起源于加工孔口边壁厚不足1mm的位置，显然开裂与钢板的结构设计有关。

　　不合理的结构设计和不恰当的机加工，使钢板加工后的几何形状不对称，且存在棱角、沟槽、直角过渡以及粗糙的机加工痕迹。所有这些不合理的几何结构，在热处理过程中导致不均匀加热、冷却、胀缩，因而产生巨大的内应力集中。在壁厚不足1mm孔口处，内应力集中很容易超过其断裂强度，因而产生裂纹。

　　由相关实验得出的结论，SKD11模具钢为什么开裂呢，多数的情况是不合理的结构设计和不恰当的机加工是导致钢板淬火开裂。可见模具钢的结构设计至关重要。预防开裂的方法呢，应尽可能避免出现断面尺寸急剧变化以及棱角、尖角、沟槽等。对存在不合理的结构设计的模具钢，应在热处理时采取必要的保护措施，这样才能防止SKD11模具钢的开裂。

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