模具在退火、淬火和回火等熱處理過程中，由于原材料組織不良、熱處理工藝或操作不當以及模具形狀和尺寸等因素的影響而產生各種缺陷。

鍛模熱處理常見缺陷有石墨碳、球化組織不良、網狀碳化物、淬火脫碳、硬度超差、裂紋、過熱或過燒、腐蝕、軟點和萘狀斷口等。這些缺陷都在不同程度上影響鋼的工藝性能和模具的使用壽命，應采取相應措施加以預防。現將鍛模熱處理常見缺陷及其特點、產生原因、危害和預防措施作簡要敘述。

碳素工具鋼退火時，因溫度過高、保溫時間過長及冷卻緩慢，導致鋼的晶粒長大并出現石墨碳。冷變形量過大或淬火成馬氏體的鋼在退火時更容易產生石墨碳。石墨碳和大晶粒降低模具硬度和耐磨性等使用性能。

預防措施是嚴格執行工藝規范，防止溫度過高、保溫時間過長及冷卻緩慢。對于預先冷變形或淬火成馬氏體的模具，應選擇較低的溫度和保溫時間進行退火。

球化組織的硬度低，切削加工性能好，便于模具加工。在碳素工具鋼和合金工具鋼退火時，當溫度過低、保溫時間不足，將產生點狀碳化物和片狀珠光體，當溫度過高、保溫時間過長，則產生大顆粒碳化物和粗片狀珠光體。這些組織影響加工性能，甚至導致淬火裂紋。

預防措施是正確制定球化退火工藝，應注意合理裝爐，防止溫度不均勻。

過共析碳素工具鋼和合金工具鋼的退火溫度超過Acm（過共析鋼所有滲碳體完全溶入奧氏體的溫度）且冷卻速度過慢時，沿奧氏體晶界析出網狀碳化物。網狀碳化物降低鋼的塑性和模具使用壽命。

預防措施是正確制定退火工藝，應注意合理裝爐，防止溫度不均勻。

加熱過程中防止模具氧化和脫碳的措施不到位以及淬火介質中含有氧和不純物（如硫酸鹽和硝酸鹽等）或者與模具接觸的夾具有鐵銹都會產生脫碳。脫碳降低模膛硬度和耐磨性，從而降低模具壽命。

預防措施：

（1）鹽浴爐及淬火用鹽應定期進行脫氧和撈渣；氧化鋇應烘干、脫水。

（2）采用箱式爐加熱時，應將模具裝入帶有保護劑的箱中，或通入保護氣氛，以防模具氧化和脫碳。

（3）裝箱：檢查箱體和箱蓋，不應漏氣；鑄鐵屑要經600℃烘干。

（4）所用夾具噴砂清除鐵銹，并清洗干凈；

造成硬度超差的原因有：

（1）鋼中存在石墨碳和碳化物偏析、聚集；

（2）表面脫碳；

（3）淬火硬度過低或過高，加熱時間不充分；

（4）淬火冷卻太慢、分級等溫溫度過高或時間過長以及在冷卻劑中停留時間不足等；

（5）回火溫度過高或回火不足。

硬度過低，降低耐磨性和模具壽命；硬度過高導致模具脆裂。

預防措施：

（1）加強原材料檢查，確保原材料符合標準；

（2）模具毛坯的脫碳層應清除，淬火加熱注意保護；

（3）正確控制淬火和回火工藝；

（4）合理選擇淬火介質，并保持清潔。

造成熱處理裂紋的主要原因有：

（1）原材料球化組織不良；

（2）工件中存在較大的內應力；

（3）淬火溫度過熱或過燒，表面脫碳；

（4）淬火介質不當；

（5）工件形狀復雜、厚薄不均和有尖角等；

（6）未經中間退火而重復淬火；

（7）淬火后未及時回火，或回火不足。

有裂紋的模具必須報廢。

針對上述造成熱處理裂紋原因的對應預防措施為：

（1）嚴格控制原材料量；

（2）低溫退火消除內應力；

（3）控制淬火溫度，注意加熱保護；

（4）正確選擇淬火介質和淬火方法；

（5）注意對復雜形狀工件的包扎，必要時可采用特殊夾具；

（6）重復淬火前，先進行中間退火；

（7）淬火后及時回火，保證回火時間和次數。

熱處理的過熱或過燒主要產生在淬火加熱過程中，產生的原因主要有：

（1）原材料球化組織不良；

（2）淬火加熱溫度過高或保溫時間過長；

（3）在電極鹽爐中加熱時，距離電極太近，局部燒熔。

模具過燒組織不可恢復，必須報廢。對于過熱組織的模具，必須重新加熱到奧氏體再結晶溫度以上快速冷卻細化晶粒，然后重新熱處理后方能使用。

針對上述造成熱處理過熱和過燒原因的對應預防措施為：

（1）控制原材料的預備熱處理；

（2）嚴格控制淬火加熱溫度和保溫時間；

（3）模具、電極和爐底之間保持足夠距離。

熱處理造成模具腐蝕的主要原因有：

（1）鹽浴脫氧不良，存在大量氯離子或碳酸鹽和硫酸鹽含量過高；

（2）模具與夾具接觸處有鐵銹；

（3）淬火或回火后模具表面存在有氯鹽或硝鹽；

（4）硝鹽使用溫度過高。

腐蝕降低模具使用壽命。

針對上述造成熱處理腐蝕原因的對應預防措施為：

（1）鹽浴定期脫氧，嚴格控制鹽浴成分；

（2）用噴砂清除鐵銹；

（3）淬火或回火后及時清理干凈；

（4）硝鹽使用溫度應低于500℃。

熱處理造成模具軟點的主要原因有：

（1）表面有氧化皮、銹斑或局部脫碳；

（2）冷卻劑選擇不當；

（3）淬火劑雜質過多或老化；

（4）堿浴水分過多。

局部軟點也降低模具使用壽命。

針對上述造成軟點原因的對應預防措施為：

（1）加熱前去除模具表面氧化皮、銹斑，并注意保護表面；

（2）選擇合適的冷卻劑；

（3）過濾或換新的淬火劑；

（4）控制堿浴水分。

造成模具萘狀斷口的主要原因有：

（1）鍛造的終鍛溫度過高和變形程度太小；

（2）熱塑性變形或退火不充分；

（3）兩次淬火之間未經中間退火。

萘狀斷口降低韌性及模具使用壽命。

針對上述造成萘狀斷口原因的對應預防措施為：

（1）控制鍛造的終鍛溫度，終鍛變形程度不小于10%；

（2）熱塑性變形及兩次淬火之間進行充分退火。