生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，Cr12MoV復(fù)合凹凸模使用中，會出現(xiàn)早期縱向脆斷，模具壽命低，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量和正常生產(chǎn)。凹凸模熱處理工藝為：1040℃×1h油冷+180℃×2h回火。模具熱處理后顯微組織為回火馬氏體+殘留奧氏體+碳化物。
分析認為：凹凸模斷裂早期失效的主要原因是模具中殘留奧氏體含量多，碳化物大小不均且有大塊碳化物及棱角碳化物，使模具強度和靭性明顯下降，疲勞強度低，在交變應(yīng)力作用下，凹凸模薄弱處(凹模內(nèi)壁）萌生疲勞裂紋，且迅速擴展并發(fā)生早期脆斷。凹模薄壁處出現(xiàn)最大拉應(yīng)力使模具裂紋迅速擴展至疲勞脆斷，是凹凸模早期失效的外部原因和結(jié)構(gòu)因素。
為此，相關(guān)改進措施是：
1.選用直徑較小的棒料制作模具
由于Cr12MoV鋼模具碳化物偏析嚴重，較小棒料軋制畸變量大，碳化物較細小，同時有利于后續(xù)改鍛畸變，使碳化物進一步細化。模具經(jīng)多次鐓拔改鍛后，可使鍛造流線與工件切向拉應(yīng)力平行，從而提高凹模內(nèi)壁的疲勞強度。
2.熱處理工藝
降低模具淬火溫度，取淬火溫度為980℃，一方面可細化晶粒，另一方面可降低殘留奧氏體含量，提高凹模疲勞強度。回火溫度從180℃改為400℃，可提高模具的強籾性，同時使工件中大部分殘留奧氏體發(fā)生轉(zhuǎn)變，使殘留奧氏體量降低，最后得到具有更高疲勞強度的回火索氏體組織。這樣，模具的疲勞強度遠高于凹模內(nèi)壁處的最大切向拉應(yīng)力，防止裂紋萌生。
3.表面強化工藝
Cr12MoV鋼經(jīng)980℃淬火+400℃回火后，模具疲勞強度和韌性提高，但表面硬度和耐磨性能下降，為此可采用電火花表面強化工藝。電火花強化可使凸模刃口部位的硬度顯著提高，達1100HV以上，使模具的耐磨性和使用壽命大大提高。
采用上述改進工藝后，Cr12MoV鋼凹凸模強度、硬度、耐磨性能和疲勞強度大大提高。工藝模具工作壽命的10倍以上。同時，新工藝降低了生產(chǎn)成本，提高了沖壓生產(chǎn)率，技術(shù)經(jīng)濟效益顯著。