-1-Cr12MoV模具开裂原因分析一、事故概况:某公司用Cr12MoV材料模具,硬度要求为:HRC58-60,其热处理由XX公司负责;模具在交付后加工时发生严重的开裂现象,实物图片如下:二、硬度检测:抽样NO.1NO.2NO.3平均值HRC59.5606059.8硬度结果符合客户要求。三、光谱成分检测:化学元素%CSi≤Mn≤P≤S≤失效模具成分检查结果1.4870.2930.2220.0270.003Cr12MoV成分(中国国标)1.45~1.700.400.400.0300.030化学元素%CrMoNi≤VCu≤其它失效模具成分检查结果11.610.5660.1340.2130.043Cr12MoV成分(中国国标)11.0~12.50.40~0.600.250.15~0.300.25该模具化学成分符合Cr12MoV材料标准。(图1)开裂模具实物图片:可清晰地看见该裂纹是从模具长边发展,横向撕裂至中心孔位止,线型流畅,为明显的脆性断裂。.后面金相组织发现的共晶碳化物偏析带方向与该裂纹走向一致,说明二者之间存在一定关系。金相取样部位裂纹线-2-四、金相检查:(4%硝酸酒精溶液浸蚀)五、分析意见:1、通过金相检查,发现模具材料中共晶碳化物带状偏析极其严重,在国标GB/T14979-94规定的6-7级,同时个别大块碳化物尺寸超国标JB/T7713-95规定的最高5级以上,这类材料脆性极大,材质极差。由于材料中富碳区与贫碳区组织不同,热处理时微观受热、淬火后组织转变等均不同时,造成残余内应力(热应力+组织应力)相应较大,偏析越严重,内应力越大,材料开裂风险自然越大。2、同时金相检查也发现,材料组织流向与宽边方向一致,这种下料方向将会降低材料横向抗断能力。(正确下料方向应是组织流向与模具长边方向一致)2012-9-3100×,沿裂纹方向检查,材料中发现大块共晶碳物带状偏析极为严重,视场中白带区(富碳区)最大宽度经显微尺测量达0.17mm,周边黑带区(贫碳区)共晶碳化物稀少,个别地方几乎看不到,白带间带宽超大,依据GB/T14979-94评定其碳化物不均匀度级别在6-7级,材质差。400×,共晶碳化物偏析带内(富碳区)组织情况:隐针、粗针马氏体+大块共晶碳化物+较多残余奥氏体。其中个别碳化物最大尺寸达0.081mm,远超JB/T7713-95最差5级0.025mm的规定。400×,黑带区(贫碳区)组织情况:细针马氏体+少量小块共晶碳化物+少量残余奥氏体。该区与白带区组织差异巨大,势必造成材料存大很大的内应力。0.17mm