模具是機械制造、無線電儀表、電機、電器等工業(yè)部門中制造零件的主要加工工具。按模具服役條件將模具鋼分為四大類,美國金屬學(xué)會工具鋼委員會列出了:冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼、塑膠模具鋼等四大類,那么你知道影響特殊模具鋼材使用壽命的因素有哪些嗎?縮短特殊模具鋼材使用壽命的真兇是什么呢?
1、夾雜物的含量增加
鋼中的夾雜物是工模具內(nèi)部產(chǎn)生裂紋的起源。尤其是脆性氧化物和硅酸鹽等夾雜物,在熱加工是不發(fā)生塑性變形,從而引起脆性的碎裂而形成微裂紋,在進一步的熱處理和使用中,該裂紋進一步引起模具的開裂。例如。Cr4W2MoV鋼制造的沖壓手表零件用的冷沖模,其沖頭經(jīng)粗加工、熱處理并磨削加工后,發(fā)現(xiàn)頭部中心有許多小孔洞,致使一批沖頭全部報廢,經(jīng)分析發(fā)出鋼中含有大量的呈鏈狀分布的硅酸鹽夾雜物,經(jīng)機加工后剝落而造成小孔洞。
2、碳化物分布不均勻引起的失效
Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V1等萊氏體型模具鋼,具有大量共晶碳化物,當鍛造比小或澆注溫度控制不適當時,在鋼材中易呈帶狀或網(wǎng)狀碳化物的偏析,使模具零件在淬火時常常出現(xiàn)沿著帶狀或網(wǎng)狀碳化物嚴重的部位裂紋,或在使用過程中內(nèi)部裂紋進一步擴展而引起失效。例如,采用Φ50mm的共晶碳化物不均勻度超過4級的鋼材制造沖頭在使用過程中易發(fā)生斷裂。
3、鍛造質(zhì)量不好引起的失效
鋼材的鍛造質(zhì)量的好壞,直接影響模具的使用壽命。鍛造的加熱制度與變形工藝不當,會引起鋼材產(chǎn)生過燒、表面裂紋、內(nèi)裂、角裂等缺陷。這些會降低模具的使用壽命,甚至直接報廢。對于高碳高鉻的萊氏體鋼,由于導(dǎo)熱性較差,若鍛造加熱時加熱速度過快,保溫時間不足,造成鍛造時鋼坯內(nèi)外溫差大,產(chǎn)生內(nèi)部裂紋。
4、表面質(zhì)量差
合金模具鋼材如果表面脫碳嚴重,在機加工后,仍有殘留脫碳層,這樣在模具最終的熱處理時,由于內(nèi)外層組織不同而造成明顯的應(yīng)力,從而導(dǎo)致模具的淬火裂紋,另一方面,淬火后模具表面層的硬度偏低,且截面硬度分布不均勻,降低了模具的使用壽命。
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