T10A钢模具线切割开裂及预防措施

T10A钢模具线切割开裂及预防措施
T10A模具原工艺路线为：下料→锻造→粗加工→热处理(淬火+低温回火) →磨削→线切割→装配。其热处理工艺为：800±10℃加热，水中淬火，180~200℃回火，硬度为HRC58~62。开裂现象大部分发生在线切割过程中，也有的在线切割后开裂，开裂的部位多数在线切割附近，裂纹较直、较浅，裂纹两侧无氧化脱碳现象。金相观察发融，线切割模具表层约有50μm厚的白亮层，即熔化凝固淬火层，白亮层内有许多细小裂纹，自表面向内伸延。白亮层组织为M淬+大量的Ar(残余奥氏体)，其下为重新淬火层，组织为M淬+M回+极少量Ar，再次层为高温回火层，组织为T回+少量M回，再往里为正常的淬火、低温回火组织。用X射线残余应力仪进行残余应力测定，线切割模具表面的残余应力为620MPa。调整线切割工艺，使残余应力下降到80MPa，但线切割过程中仍然发生开裂。接着又测定了淬火+低温回火后的残余应力，其数值为380MPa左右。表明T10A钢模具线切割过程中的开裂不仅与线切割过程中表层产生的残余应力有关，而且与淬火回火后的残余应力的大小有直接关系，T10A钢模具线切割过程中的开裂纹是模具淬火+低温回火残余应力和线切割加工应力叠加的结果。
有两种办法可避免模具线切割时开裂。
①、用高频振动(WA-86A振动时效仪)来降低淬火并低温回火后的T10钢模具的残余内应力，经过检测，残余应力值降低到20~50MPa。因此，只要线切割过程中不因工艺等问题产生较大的残余应力，T10A模具在线切割中就不会产生开裂现象。
②、采用冷处理，把淬火的模具经-130℃冷处理后，立即返回到约50~60℃的热水中，吹入蒸汽，再进行180~200℃回火处理。按此法处理后，残余应力可控制在40MPa以下，因而避免了T10A钢模具线切割过程中的开裂。
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