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模具鋼冶金缺陷對模具有哪些影響
來源: | 作者:13963813331 | 發布時間: 2019-12-02 | 376 次瀏覽 | 分享到:
根據模具鋼中使用環境較復雜的大、中截面鋼材的使用經驗,模具淬火時出現的工藝缺陷及服役時的承載能力主要與鋼材冶金質量有關。含碳及合金元素較多的模具鋼,具有較強的出現冶金缺陷的傾向。模具材料不僅要具有適當模具工況的優良性能,更重要的是材料本身的質量。例如材料內部存在疏松
  根據模具鋼中使用環境較復雜的大、中截面鋼材的使用經驗,模具淬火時出現的工藝缺陷及服役時的承載能力主要與鋼材冶金質量有關。含碳及合金元素較多的模具鋼,具有較強的出現冶金缺陷的傾向。模具材料不僅要具有適當模具工況的優良性能,更重要的是材料本身的質量。例如材料內部存在疏松、夾雜、化學成分偏析、碳化物不均勻等,往往造成模具毛坯的鍛造開裂、淬火開裂或在服役中發生脆斷,是導致模具早期失效的重要因素。購進的鋼材首先要檢驗共晶碳化物的不均勻度,如果碳化物不均勻度級別大于3級,則鋼材力學性能下降。如果未經充分改鍛,則會因組織不均勻而造成組織應力,熱處理時易發生變形及開裂。因此,對這類鋼材最好采取多向多次鐓拔,以便盡量擊碎碳化物和改善鍛件金屬纖維方向性。模具鋼材中存在中心疏松或殘余縮孔時,易導致鍛裂或在服役中脆斷。此類缺陷只有通過對鋼材、模塊作切片低倍檢驗,用熱酸浸蝕后方能顯現。模具鋼的冶金質量,應具備下列條件:
模具鋼  
 ?。?)成分及性能穩定,材質潔凈度高,各種有害元素、氣體、非金屬夾雜物的含量少。
  
 ?。?)碳化物顆粒分布均勻、細小,無網狀碳化物,帶狀偏析輕微。
  
 ?。?)斷口宏觀組織細密,無孔洞、疏松、白點等缺陷。
  
  進行模具設計時不僅必須考慮到金屬材料的纖維組織的走向,而且還要利用合理的鍛造工藝改善金屬材料的化學成分和組織的均勻性,注意把模具型腔安排在金屬組織最致密和均勻的部位,使模腔部位處于良好的組織的均勻性,注意把模具型腔安排在金屬組織最致密和均勻的部位,使模腔部位處于良好的組織狀態,以便充分發揮材料的潛力,提高模具的使用壽命。白點是錘鍛模塊及大截面合金鋼材常見的一種冶金缺陷。由于內部存在大量微裂紋,易導致淬火開裂或在服役中脆斷,必須以足夠大的鍛壓加工后,原有的白點可被焊合。
  
  例如,采用直徑為200mm的5CrMnMo鋼棒,經熱鐓粗后加工成泵蓋和扇形物兩副熱鍛模具,分別模鍛300件和1000件產呂后,模腔凸邊即出現密集的熱烈紋和整個膜腔下陷,經取樣熱酸浸蝕后發現,模腔部位存在嚴重的疏松和粗大的枝晶組織,顯然模坯經熱鐓粗也未能改善棒材中心組織的缺陷,導致了模具的早期破壞。
  
  當碳化物呈現網狀、帶狀、棱角狀態、鏈狀等形態時,都將嚴重損害鋼的力學性能,會增加淬火變形及開裂的傾向。例如,沖切鋼板的凹模,材料是CrWMn鋼,由棒材直接加工而成,硬度為62.5HRC,沖切1300只產品后模具即開裂,斷口平整呈低周疲勞特征,顯微組織中有二次碳化物網。由于有網狀碳化物的存在,使模具脆性增加,在沖切過程中易在應力集中部位形成微裂紋。經鍛造快冷消除了網狀碳化物后,模具使用壽命提高了6倍左右。
  
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