模具热处理的主要缺陷与防止措施

12．1模具热处理的主要缺陷

12．1．1模具热处理内应力 12．1．2模具的热处理变形 12．1．3模具的热处理裂纹 12．2减小模具热处理变形与控制模具热处理开裂的措施

12．2．1合理设计并正确选材 12．2．2合理按排工艺流程 12．2．3合理进行锻造和预先热处理 12．2．4采用合理的热处理工艺 12．3模具热处理的其它缺陷及预防补救措施

12．3．1氧化与脱碳 12．3．2欠热、过热和过烧 12．3．3淬火硬度不足与软点 12．3．4回火缺陷 第12章模具热处理的缺陷及防止措施目录12.1模具热处理的主要缺陷

通常热处理缺陷是指模具在最终热处理过程中或在以后的工序中以及使用过程中出现的各种缺陷，如淬裂、变形超差、硬度不足、电加工开裂、磨削裂纹、模具的早期破坏等。其中最主要的是模具在热处理过程中的变形和开裂。

12.1.1模具热处理内应力

1.热应力

2.组织应力

12.1.2模具的热处理变形

1.模具热处理变形的形式

2.模具热处理变形的趋向

（1）由热应力引起的变形趋向

（2）由组织应力引起的变形趋向

（3）由组织转变引起的变形趋向

12.1.3模具热处理裂纹

1.模具热处理裂纹的种类

此外，热处理裂纹还可根据其存在部位和深度分为以下三类:

（1）深裂纹

（2）细微表面裂纹

（3）内部裂纹

2.模具的热处理裂纹与内应力

模具热处理裂纹通常是在内应力（拉应力）作用下表现出来的一种脆性破坏状态。淬火时，易在模具表面附近产生非常大的拉应力，故最易产生裂纹。但在淬硬层浅的情况下（如各种表面硬化），表面附近常形成压应力，就不易产生裂纹。由于模具大部分是用高碳钢制作的，因此要特别注意防止产生热处理裂纹。形状比较简单的模具及实体的冲头，一般情况下不会产生淬火裂纹。而尖角、截面厚度急变处及厚薄不均的地方则极易产生淬火裂纹，如图12-1所示。

图12-1模具淬火裂纹部位12.2减小模具热处理变形与控制模具热处理开裂的措施12.2.1合理设计并正确选材1.合理设计

(1)尽量避免尖角和厚薄相差悬殊的截面

应避免厚薄悬殊的截面、薄边及尖角。在模具的厚薄交界处应平滑过渡。这样能有效降低模具截面的温差，减小热应力，同时也可减小截面上组织转变的不同时性，减小组织应力。图12-2所示为模具采用过渡圆角与过渡圆锥。图12-2模具采用过渡圆角与过渡圆锥图12-3所示为凹模的合理壁厚。图12-3凹模的合理壁厚

（2）适当增加工艺孔

对于有些实在无法保证截面均匀及对称的模具，应在不影响使用性能的前提下，变不通孔为通孔，或者适当增加一些工艺孔。

图12-4（a）所示为一型腔狭窄的凹模，淬火后会产生如虚线所示的变形。如设计时能增加两个工艺孔，如图12-4（b）所示，则减小了淬火过程中截面的温差，降低了热应力，使变形情况有了明显的改善。

图12-4Cr12MoV钢凹模

图12-5所示也是增加工艺孔或变不通孔为通孔的实例，可减小因厚薄不均而增大的开裂敏感性。

图12-5模具增加工艺孔或变不通孔为通孔

(3)尽可能采用封闭及对称结构

模具形状为开口或不对称结构时，淬火后应力分布不均匀，极易变形。所以一般易变形的槽形模具，应尽量在淬火前留筋，淬火后再切除。

图12-6所示的槽形工件，原来淬火后在R处发生变形，经加筋(图12-6中阴影线部分)后，有效地防止了淬火变形。

图12-6槽形工件淬火前加筋(4)采用组合式结构

如图12-7所示为一大型凹模，若采用整体式结构，不但热处理有困难，而且淬火后型腔各处收缩不一致，甚至会引起刃口凹凸和平面扭曲，且在以后的加工中难以补救。因此，可采用组合式结构，按图12-7中虚线分为四块，经热处理后再拼装成型并磨削再配合。这不仅使热处理简化，而且解决了变形问题。

图12-7大型凹模2.正确选材

图12-8所示为一电子元件冲模，原用T10A钢，水淬油冷变形较大且易开裂，碱浴淬火型腔又不易淬硬，现改用9Mn2V钢或CrWMn钢，淬火硬度和变形都能符合要求。

图12-8电子元件冲模

12.2.2合理安排工艺流程

1.合理安排工艺流程

图12-9所示是一半圆形模具，由于形状不对称，淬火时会产生显著的扭曲变形。如在淬火前加工成整体的圆环，等热处理后再用锯片砂轮将其切成两件，则不但降低成本，还可以减少变形。

2.根据特点预留加工余量

图12-10所示为一45钢的成型模，热处理后内孔会趋向胀大，故机械加工时应预先留出负公差，使热处理后符合设计要求。

图12-9半圆形模具

图12-10成型模

12.2.3合理进行锻造和预先热处理

1.合理进行锻造

实践证明，合理进行锻造是减小热处理变形、保证模具有较高寿命的关键。对合金钢如CrWMn，Cr12，Cr12MoV钢,尤其重要。这类钢能实现低变形的前提是经充分锻造，使钢内部碳化物偏析程度达到最小。

2.预先热处理

模具变形与开裂不仅与淬火过程中产生的应力有关，而且与淬火前的原始组织和残余内应力有关。因此，必须对模具毛坯进行必要的预先热处理。

12.2.4采用合理的热处理工艺为了减少及预防工件淬火变形，除了合理设计工件、合理选材、合理制定热处理技术要求及工件毛坯正确进行热加工(铸、锻、焊)和预先热处理外，更为重要的是在热处理方面必须注意以下问题。

①合理选择加热温度:②合理进行加热:③正确选择冷却方式和冷却介质:④正确掌握淬火操作方法:12.3模具热处理的其他缺陷及预防补救措施模具热处理常见的缺陷除了变形与开裂外，还有氧化与脱碳、欠热、过热和过烧、淬火硬度不足与软点、回火缺陷和表面腐蚀等。

12.3.1氧化与脱碳

1.氧化2.脱碳12.3.2欠热、过热和过烧

1.欠热2.过热3.过烧12.3.3淬火硬度不足与软点

1.硬度不足2.软点模具上硬度不足的小区域称为软点。软点往往是工件磨损或疲劳损坏的中心，因此重要工件上不允许存在软点。

形成软点的原因大致有:

①原材料缺陷:如钢中存在大块铁素体或带状组织。

②欠热:因加热温度太低或保温时间不足，使奥氏体成分不均匀，或亚共析钢中铁素体未全部溶入奥氏体。

③冷却不均:模具在淬火介质中搅动不充分、淬火加热时堆放在一起、模具表面有氧化皮等污物附着以及淬火介质中混有肥皂、油污等，都会造成模具冷却不均匀，使局部小区域发生高温转变而形成软点。

④表面脱碳:模具表面局部脱碳或渗碳后表面存在低碳浓度区，也会形成软点。

12.3.4回火缺陷

1.硬度不合格

回火后硬度过高大多由回火不充分所致，补救办法是按正常回火工艺重新回火。回火后硬度不足的主要原因是回火温度过高，补救办法是退火或正火后重新淬火并回火。

2.韧性过低

在第一类回火脆性区回火或对第二类回火脆性敏感的钢在回火后未进行快冷，都会使工件回火后的脆性增加。补救办法是:对在第一类回火脆性区进行回火的模具，退火或正火处理后重新淬火并回火;对因在第二类回火脆性区回火而未快冷的模具，可在略高一些温度进行短时间回火并快冷。谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH19欧债危机3解救方案1欧债危机简介4近年动态聚焦2危机原因深究5欧债危机与中国欧债危机的全面观欧债危机20相关概念主权债务：指一国以自己的主权为担保向外，不管是向国际货币基金组织还是向世界银行，还是向其他国家借来的债务主权债务违约:现在很多国家，随着救市规模不断的扩大，债务的比重也在大幅度的增加主权信用评价:体现一国主权债务违约的可能性，评级机构依照一定的程序和方法对主权机构（通常是主权国家）的政治、经济和信用等级进行评定，并用一定的符号来表示评级结果。1欧债危机简介21欧债危机，全称欧洲主权债务危机，是指自2009年以来在欧洲部分国家爆发的主权债务危机。欧债危机是美国次贷危机的延续和深化，其本质原因是政府的债务负担超过了自身的承受范围。欧债危机简介22开端三大评级机构的卷入发展比利时，西班牙陷入危机蔓延龙头国受到影响升级7500亿稳定机制达成欧债危机简介发展过程231欧债危机简介欧猪五国PIIGS（PIIGS—欧债风险最大的五个国家英文名称第一个字母的组合）希腊——债务状况江河日下

葡萄牙——债务将超经济产出西班牙——危险的边缘意大利——债务状况严重爱尔兰——债务恐继续增加24目前，希腊属欧盟经济欠发达国家之一，经济基础较薄弱，工业制造业较落后。海运业发达，与旅游、侨汇并列为希外汇收入三大支柱。农业较发达，工业主要以食品加工和轻工业为主。希腊已陷入经济衰退5年，债务危机持续2年多，已经给希腊经济、政治和社会带来了极大的破坏。严重经济衰退带来的直接后果是，失业率高企，民众生活每况愈下。与此同时，政府收入锐减，偿债目标一再被推迟。2011年11月，希腊失业率高达21%，超过100万人待业。。目前，希腊社会阶层情绪对立严重，普通民众认为，正是当权者无所作为，才将这个国家引向了目前这种灾难性局面。而政府官员普遍存在的贪污腐败和无所作为，更是加重了民众的不满。希腊债务危机25葡萄牙是发达国家里经济较落后的国家之一，工业基础较薄弱。纺织、制鞋、旅游、酿酒等是国民经济的支柱产业。软木产量占世界总产量的一半以上，出口位居世界第一。经济从2002年起有所下滑，2003年经济负增长1.3%。2004年国内生产总值为1411.15亿欧元，经济增长1.2%。2005年国内生产总值为1472.49亿欧元，人均国内生产总值为13800欧元，经济增长率为0.3%。葡萄牙债务危机262010年1月11日，穆迪警告葡萄牙若不采取有效措施控制赤字将调降该国债信评级。

2010年4月，葡萄牙已经呈现陷入主权债务危机的苗头。葡萄牙当时的公共债务为GDP的77%，与法国处于相同水平；但是，企业以及家庭、人均的债务均超过了希腊和意大利，高达GDP的236%，葡萄牙债券已被投资者列为世界上第八大高风险债券。2011年3月15日，穆迪把对葡萄牙的评级从A1下调至A3。穆迪称，葡萄牙将面对很高的融资成本，是否能够承受尚难预料，该国财政紧缩目标能否如期实现也存在变数。再考虑到全球经济形势仍不明朗、欧洲中央银行可能提高利率以及高油价带来更高经济运行成本，该机构决定下调该国主权信用评级。27惠誉2010年12月把葡萄牙主权信用评级从“AA－”调低至“A＋”2011年3月25日，标普宣布将葡萄牙长期主权信贷评级从“A-”降至“BBB”，3月29日，标普宣布将葡萄牙主权信用评级下调1级至BBB-2011年4月1日，惠誉下调葡萄牙评级，将其评级下调至最低投资级评等BBB-。称债台高筑的葡萄牙需要救援。2011年4月，葡萄牙10年期国债的预期收益率已经升至9.127%，创下该国加入欧元区以来的新高。与此同时葡萄牙将至少有约90亿欧元的债务到期，葡萄牙政府实在支撑不住了，既没钱、没法偿还到期的债务，又没有有效的融资途径，不得不提出经济救援申请。28房地产泡沫是爱尔兰债务危机的始作俑者。2008年金融危机爆发后，爱尔兰房地产泡沫破灭，整个国家五分之一的GDP遁于无形。随之而来的便是政府税源枯竭，但多年积累的公共开支却居高不下，财政危机显现。更加令人担忧的是，该国银行业信贷高度集中在房地产及公共部门，任何一家银行的困境都可能引发连锁反应。爱尔兰5大银行都濒临破产。为了维护金融稳定，爱尔兰政府不得不耗费巨资救助本国银行，把银行的问题“一肩挑”，从而导致财政不堪重负。财政危机和银行危机，成为爱尔兰的两大担忧。史上罕见，公共债务将占到GDP的100%。消息一公布，爱尔兰国债利率随即飙升。爱尔兰十年期国债利率已直抵9%，是德国同期国债利率的三倍。由此掀开了债务危机的序幕。房地产业绑架了银行，银行又绑架了政府，这就是爱尔兰陷入主权债务危机背后的简单逻辑。

爱尔兰债务危机292011年9月19日，标普宣布，将意大利长期主权债务评级下调一级，从A+降至A，前景展望为负面。在希腊债务危机愈演愈烈之际，意大利评级下调对欧洲来说无疑是雪上加霜。2010年意政府债务总额已达1.9万亿欧元，占GDP比例高达119%，在欧元区内仅次于希腊。由于意大利债务总额超过了希腊、西班牙、葡萄牙和爱尔兰四国之和，因此被视为是“大到救不了”的国家。意大利债务危机30

意大利和其他出现债务危机的欧洲国家所面临的，并不是简单收支失衡问题，而是根本性的经济扩张动能不足问题。这些南欧国家在享受高福利的同时，却逐渐失去全球经济竞争力。其不同程度存在的用工制度僵化、创新能力低、企业活力不足、偷税以及政治内耗剧烈等，是解决债务危机的重要障碍。然而，目前意政府乃至整个欧元区在应对债务危机上，还仅仅以紧缩开支、修复政府短期资产负债表为主攻方向，在体制性改革问题上却重视不够。倘若这些陷入危机的南欧国家不进行一番伤筋动骨的体制性改革，债务危机将无法获得根本性解决。312011年10月7日，惠誉宣布将西班牙的长期主权信用评级由“AA+”下调至“AA-”，评级展望为负面。2011年10月18日，继惠誉和标普之后，穆迪也宣布将西班牙的主权债务评级下调两档至A1，前景展望为负面经济疲软、财政“脱轨”，加上超高的失业率和低迷的房地产市场让西班牙已不堪重负。该国经济增长乏力、财政债台高筑和房地产市场萎靡不振，以及这些问题之间不断加深的负面反馈效应。西班牙债务危机321.影响欧元币值的稳定2.拖累欧元区经济发展3.延长欧元区宽松货币的时间4.欧元地位和欧元区稳定将经受考验5.威胁全球经济金融稳定1欧债危机简介主要影响33crisis2整体经济实力不均1协调机制与预防机制的不健全3欧元体制天生弊端4.欧式社会福利拖累6欧洲一体化进程5民主政治的异化:2欧债危机形成原因341.欧元区内部机制：协调机制运作不畅，预防机制不健全,致使救助希腊的计划迟迟不能出台，导致危机持续恶化。

2.整体经济实力薄弱：遭受危机的国家大多财政状况欠佳，政府收支不平衡在欧元区内部存在严重的结构失衡问题，地域经济水平的差异和经济结构差异导致债务危机国家的竞争力削弱；

3.欧元体制天生弊端：作为欧洲经济一体化组织，欧洲央行主导各国货币政策大权，欧元具有天生的弊端，经济动荡时期，无法通过货币贬值等政策工具，因而只能通过举债和扩大赤字来刺激经济,《稳定与增长公约》没有设立退出机制；2债务危机形成原因主要原因354.欧式社会福利拖累：高福利制度异化与人口老龄化，希腊等国高福利政策没有建立在可持续的财政政策之上(凯恩斯主义财政政策的长期滥用)，历届政府为讨好选民，盲目为选民增加福利，导致赤字扩大、公共债务激增，偿债能力遭到质疑。

5.民主政治的异化:6.欧盟内部：德国坚定地致力于构建“一体化”欧洲的战略，法国有相同的意向，但同时也希望通过“欧洲一体化”来遏制德国。德法有足够的经济实力和雄厚的财力在欧债危机之初，甚至现在在很短时间内疚可遏制危机蔓延并予以解决。之所以久拖不决，其根本目的在于借欧债危机之“机”，整顿财政纪律（特别市预算权），迫使成员国部分让出国家财政主权，以建立统一的欧洲财政联盟，在救助基金及欧洲央行的配合下，行使欧元区“财政部”的职能，以便加速推进欧洲一体化进程2债务危机形成原因主要原因361评级机构2财务造假3积税与就业4EU引起威胁2债务危机形成原因关于评级机构及其他37二、1.评级机构:美国三大评级机构则落井下石，连连下调希腊等债务国的信用评级。(2009年10月20日，希腊政府宣布当年财政赤字占国内生产总值的比例将超过12%，远高于欧盟设定的3%上限。随后，全球三大评级公司相继下调希腊主权信用评级，欧洲主权债务危机率先在希腊爆发。)至此，国际社会开始担心，债务危机可能蔓延全欧，由此侵蚀脆弱复苏中的世界经济。2财务造假埋下隐患：希腊因无法达到《马斯特里赫特条约》所规定的标准，即预算赤字占GDP3%、政府负债占GDP60%以内的标准，于是聘请高盛集团进行财务造假，以顺利进入欧元区。3.税基与就业不乐观：经济全球化深度推进带来税基萎缩与高失业4．欧盟的威胁：马歇尔计划催生出的欧共体，以及在此基础上形成的欧盟，超出了美国最初的战略设定，一个强大的足以挑战美元霸主地位的欧元有悖于美国的战略目标。

2债务危机形成原因关于评级机构及其他381欧盟峰会成果（2011.10）2欧盟峰会成果（2011.12）3宋鸿兵3解救方案39一、银行体系注资问题

3解救方案之10月峰会欧盟被迫采取一系列措施提供流动性，借以稳定银行体系：欧洲央行联合美联储、英国央行、日本央行和瑞士央行在3个月内向欧洲银行提供无限量贷款；欧洲央行重启抵押资产债券的收购；欧洲央行重新发放12个月期银行贷款。在此次峰会上，欧盟领导人达成一致，要求欧洲90家主要商业银行在2012年6月底前必须将资本金充足率提高到9%。银行国别资本补充额度（单位：亿欧元）希腊300西班牙262意大利147葡萄牙78法国88德国52总计约1060403解救方案之10月峰会二、EFSF扩容问题实现“EFSF的杠杆化操作”，即以目前现有资金向高比例债券提供担保，主要分为两种方式：方式一：按20-25%的比例，用EFSF剩余资金额度为新发债券提供“信用增级”，投资者购买债券时可以购买“风险保险”，从而使债券获得EFSF的担保，当债券出现违约损失时，债权人可以从EFSF获得至少20%的面值补偿；方式二：依托EFSF成立“特别用途工具”（也有称“特别用途投资工具”，缩写为SPV/SPIV），吸纳欧盟以外民间或主权基金以充实EFSF可用资金额度。413解救方案之10月峰会三、希腊主权债务减记问题欧盟和IMF：1090亿欧元援助贷款银行等私人投资者：自愿减记21%私人债仅减记幅度第二轮救助计划所需资金21%252050%114060%1090私人债仅减记幅度与第二轮救助希腊计划所需资金对比423解救方案之12月峰会一、达成“新财政协议”财政协议的主要内容包括：1.政府预算应实现平衡或盈余，年度结构性赤字不得超过名义GDP的0.5%；2.成员国超过欧盟委员会设定的3%的赤字上限，将受到欧盟制裁，除非多数欧元区成员国反对；3.债务占比超过60%的国家，其债务削减数量指标的细则必须依据新的规定；欧盟将加强对成员的财政监督和评估，有权要求涉嫌违反《稳定与增长公约》的成员国重新修改预算；4建立并落实各成员国政府债券发行计划事先报告制度5.加强财政一体化；加强协调与管理，强化欧元区。433解救方案之十二月峰会二、强化EFSF和ESM强化EFSF：迅速实施EFSF的杠杆化扩容方案；欢迎欧洲央行作为EFSF介入市场操作的代理机构；EFSF将继续发挥作用，为已启动的项目提供融资。调整ESM：ESM提前至2012年7月启动；欧盟委员会和欧洲央行为维护金融和经济稳定，可对金融援助做出紧急决定，达到85%多数同意即可；实缴资本和ESM已发放贷款的比率维持在15%以上。（同时运行，强化救助能力）

443解救方案之12月峰会三、向IMF注资，提高救助资金的融资规模“双边贷款”：共注资2000亿欧元欧元区国家央行：1500亿欧元非欧元区国家：500亿欧元453解救方案之宋鸿兵建议化解危机的办法：一、财政同盟（效仿美国统一的财政部所具备的转移支付的功能）二、欧洲央行（ECB）入市，收购流动性差的资产三、发行欧盟债券四、银行同盟，使银行资本能够跨境自由流动462014--06情况好转，恢复态势良好各项经济指标触底回升财政监管、金融监管机制2014--07欧债危机重演趋势增加欧洲股市全线大跌的元凶“欧洲银行业”欧版QE计划迟迟未公布（量化宽松，简称QE，是一种货币政策，主要指各国央行通过公开市场购买政府债券、银行金融资产等做法。）4欧债危机新动态（2014-06至今）472014--09急性后逐渐平息转入“慢性期”金融市场危机将渐渐“转移”成实体经济减速低增长、高通胀2014--10增长迟滞的顽固期大规模的债务负担危机引发的并发症（失业差距南北分化）2014年欧盟经济增长率进入了1.3%，欧元区只有0.8%4欧债危机新动态482014--11欧央行进一步放宽货币政策量化宽松政策(QE)央行的资产负债表将增加1万兆欧元2015--01欧债危机持续发酵欧元贬值创出九年新低（2014年欧盟债务率85.6%，这个数据应该说比2009年爆发债务危机数据还是呈上升的趋势。）希腊的退出欧元区风险4欧债危机新动态492015--04希腊重回欧债危机希腊短期国债连续七周遭抛售短期国债收益率飙升至28%（收益率越高，投资者越不感兴趣。）评级至“垃圾级”2015--05希腊债务前途未明欧债市场急剧波动俄罗斯邀请希腊加入金砖银行4欧债危机新动态50512015--05金砖银行难救希腊金砖国家开发银行资金主要用于支持金砖国家和其他新兴经济体及发展中国家的基础设施建设。金砖银行本身还不成熟，其运行机制还没有理顺。但是无论希腊最终是否加入金砖银行，中国都有可能提供支持。作为金砖银行的重要成员国之一，中国目前正在推进的“一带一路”、高铁技术出口、装备制造业走出去等重大发展战略，将与希腊的发展需要不谋而合。希腊是中国参与全球化的支点。（原油进口一半以上是租借希腊的船只。）希腊是中国走向海洋的支点。希腊也是中国包容西方话语体系的支点。1.直接影响我国出口创汇和外向型经济的发展①欧盟是中国最重要的经贸伙伴之一。②欧盟区经济增长逐渐衰退，消费能力的下降，其市场需求也大幅度减少，导致中国对欧出口量的增幅也明显下降。5欧债危机与中国对中国的影响525欧债危机与中国对中国的影响535欧债危机与中国对中国的影响542009--2011年中国对意大利、希腊、葡萄牙、西班牙的出口情况552.导致人民币汇率的大幅波动欧元贬值人民币升值压力降低产品竞争力5欧债危机与中国对中国的影响

565欧债危机与中国对中国的影响

3.加大了中国对欧投资