Cr12钢冷冲模具在电火花线切割过程中发生开裂，采用光学显微镜、扫描电镜、化学成分分析和硬度测试等方法，对模具开裂的原因进行了分析。结果表明：该Cr12模具开裂为脆性开裂，其主要原因是铬含量超标，同时锻造不充分，使得材料中的共晶碳化物多而粗大且呈严重网状聚集分布，成为应力集中源，在线切割加工过程中的加工应力和材料自身内应力的共同作用下萌生裂纹并扩展开裂。
    Cr12钢是一种应用广泛额冷作模具钢，属高碳高铬型合金钢。该钢具有较好地淬透性、淬硬性和耐磨性。同时由于该钢弹含量可高达2.3%，因而冲击韧度较差、易脆裂，而且容易形成不均匀的共晶碳化物。因此，Cr12钢多用于制造受冲击载荷较小的，要求高耐磨的冷冲模、冲头、下料模、冷镦模、冷挤压模的冲头和凹模、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉深模以及粉末冶金用冷压模等。
    某公司生产的Cr12钢冷冲模凹模板，在加工中部型腔时发生开裂，造成整个零件报废。该模具的加工工艺为：下料→球化退火→电火花线切割加工→淬火、回火→精磨或电加工→钳工装配。开裂模具的外形尺寸为200mm×90mm×80mm，退火后交货硬度要求为217~269HB，设计要求在淬火前于模具中心部位用电火花线切割加工出-尺寸为177mm×5 9mm的型腔。
    为避免此类事故的再发生，笔者对开裂模具的原材料及锻造、加工工艺灯进行了分析，以杳明模具开裂的原因。
    理化检验
    宏观分析
    宏观观察可见，裂纹出现在模具型腔的边鄙，裂纹较直，呈连续状，且开裂方向与锻造方向垂直；裂纹长度为45mm，深度为10mm。
    化学成分分析
  在开裂模具上取样用ZSX Primus II型x射线荧光光谱仪和CS-8800型高频红外碳硫分析仪进行化学成分分析，结果见表1，可见开裂模具的铬含量高于GB/T1299-2000对Cr12钢铬含量规定的上限，而碳含量接近标准规定的上限。
    其中，球化退货后的共晶碳化物呈明显网状偏析分布，共晶碳化物不均匀度为7级，大于GB/T 14979-1994中的6级，见图4．共晶碳化物中有较多呈大块状或尖角状分布，最大尺寸达0.12 4mm（最大碳化物的长度与垂直于最大长度方向的最大宽度的平均值）。常该类模具的共晶碳化物不均匀级别要求不得大于3级，碳化物最大尺寸要求不得大于0.017mm，可见开裂Cr12钢模具的碳化物不均匀度及最大尺寸都严重超标，在这种谈话聚集区域，在外加应力或参与应力作用下，模具易沿碳化物开裂。碳化物大且不均匀说明该模具原材料存在冶金质量缺陷，同时也反映出锻造工艺部当，未能将碳化物打碎。