T302作为一种热作模具钢,在高温环境下表现出优异的耐热疲劳性和韧性。长期使用过程中仍会出现多种缺陷问题。

热疲劳裂纹是T302模具的典型缺陷。模具在反复加热冷却的工况下,表面会形成网状微裂纹。这些裂纹通常从模具棱角处开始延伸,逐渐连接成龟裂形态。当模具表面温度超过600℃时,氧化作用会加速裂纹扩展。模具设计中的应力集中部位更容易出现这类问题。
热处理不当会导致组织异常。过高的奥氏体化温度会引起晶粒粗化,降低材料冲击韧性。淬火冷却速度不足时,基体中会析出粗大碳化物,影响钢材的红硬性。回火不充分将保留过多残余奥氏体,在使用过程中转变为未回火马氏体,导致模具早期开裂。
表面脱碳是加热过程中的常见缺陷。在无保护气氛的热处理环境中,模具表层碳元素会与氧气发生反应。脱碳层深度达到0.2mm以上时,表面硬度和耐磨性显著下降。淬火后脱碳区域会形成软点,在压铸过程中容易产生熔损和粘模现象。
电加工裂纹多发生在模具精加工阶段。放电加工时局部瞬间高温使材料重新淬火,形成白色蚀变层。该层组织脆性大,且存在拉应力。若未及时通过回火消除,会成为裂纹源。线切割加工复杂形状时,拐角处的集中放电更容易导致微观裂纹。
材料偏析属于冶金缺陷。T302中的合金元素分布不均会导致带状组织,降低等向性能。严重的碳化物偏析会使局部区域韧性骤降,在热冲击作用下发生断裂。这种缺陷在模块中心部位尤为明显,与钢锭凝固过程中的元素富集有关。
**相关问答**
答:热疲劳裂纹具有两个典型特征:一是裂纹走向沿模具表面呈网状分布,二是裂纹内部存在氧化色。可通过磁粉探伤或渗透检测进行确认。
答:必须进行。电加工产生的白色蚀变层厚度可达0.03mm,且处于拉应力状态。及时在500-550℃回火2小时,可有效预防使用过程中的裂纹扩展。
答:TR11作为冷作模具钢,主要出现脆性开裂和磨削裂纹;T302作为热作模具钢,更易产生热疲劳和高温软化问题。两者热处理工艺和失效机制存在本质区别。
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