(1) 夾雜物的含量增加
如前所述,鋼中的夾雜物是工模具內部產生裂紋的 起源。尤其是脆性氧化物和硅酸鹽等夾雜物,在熱加工時不發生塑性變形,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 粗加工、熱處理并磨削加工后,發現頭部中心有許多小孔洞,致使一批沖頭全部 報廢,經分析發現鋼中含有大量的呈鏈狀分布的硅酸鹽夾雜物,經機加工后剝落 而造成小孔洞。
(2) 碳化物分布不均勻引起的失效
Cr12、Cr12MoV(d2)、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 材中易呈現帶狀或網狀碳化物的偏析,使模具零件在淬火時常常出現沿著帶狀或 網狀碳化物嚴重的部位裂紋,或在使用過程中內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 中易發生斷裂。
(3) 鍛造質量不好引起的失效
鋼材的鍛造質量的好壞,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,會引起鋼材產生過燒、表面裂紋、內 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 鍛造時鋼坯內外溫差大,產生內部裂紋。
(4) 表面質量差
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,由于內外層組織不同而造成明顯的組織應 力,從而導致模具的淬火裂紋;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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