文档介绍：维普资讯
▲
。【】国一模具
‘模具材料及热处理技术‘
跚,,,
汽车齿轮胎热锻模失效分析及强化处理
南弯工具厂江西南昌王荣滨
热锻模是传递动力迫使高温金属毛坯在型腔内通性断裂。因在晶界析出沉淀相不连续,呈球状、块状、棒
过塑性变形达到锻件成形的模具。热锻模服役时与约状和树枝状,约覆盖一半晶界面积,在沉淀相周围形成
金属坯料接触时间较长,承受巨大的挤压力、冲微孔和杂质原子偏聚在晶界,降低晶粒之间结合力,在
击力、弯曲力、摩擦力及热冲击交变应力等复杂作用外力作用下发生沿晶断裂。热疲劳断裂是产生热疲劳裂
力。随着高速、强负荷、高精密模锻设备和高强韧性锻纹引起热锻模早期热疲劳断裂是普遍损坏形式。热锻模
件普遍应用,热锻模服役条件更加恶劣,因种种原因造在高温、高压、高摩擦和反复加热与冷却及其恶劣环境
成多种失效形式。对其进行机理剖析,采取新技术、新下工作,与约高温金属坯料接触,型腔表面温度
工艺、新材料和全面综合预防与优化管理等措施,可大急剧升高受热膨胀,受较低温度内层金属阻碍无法自由
幅度提升热锻模使用寿命,有显著技术经济效益。膨胀,表层金属受到较大压应力;锻模脱模后喷水冷却,
模面温度迅速降至室温,产生相反方向温度梯度,内层
汽车齿轮胎热锻模失效分析金属温度高于表层金属温度受到拉应力作用,在热应力
断裂。热锻模断裂不仅造成经济损失,更主要反复作用下,当应力大于模具材料强度极限时,在金属
的是威胁安全生产,是一种极其危险的失效形式。根据表层便形成网状裂纹,经扩展便产生热疲劳裂纹引发断
断裂力学和断口分析理论,可将断裂分类为如图所裂。金属材料在高温下,晶界强度小于晶内强度,在循环
示的几种。应力作用下,金属表面滑移带在晶界上形成位错塞积,
厂造成应力集中,当晶界处峰值应力达到模具材料断裂强
度时晶界便开裂。晶粒尺寸愈大,晶内塞积位错越长,晶
按断裂按断裂按断口界上应变量越大,越易沿晶界和非金属夹杂物处萌生疲
性质分路径分机理分劳裂纹,经扩展产生热疲劳断裂。
磨损。按磨损机理可分为磨粒磨损、粘着磨损
塑疲和疲劳磨损。按磨损形状与应力及冲击载荷施加方式
性劳
断裂不同,磨粒磨损又分为凿削式、研磨式和划伤式种磨
裂裂粒磨损。凿削式磨损一般在应力和冲击力较大时发生,
当材质组织性能不均匀,内有夹杂硬质相和硬质点引
发磨损均为凿削式磨粒磨损;当作用力很大而冲击力
通常按断裂机理分。当热锻模承受的压应力、冲击不大,如研磨、抛光等均属研磨式磨粒磨损;当清屑不
力、摩擦力、变形抗力等综合作用力超过该模具材料强良,外来硬质颗粒如粉末、铁屑、砂粒等引发的磨损均
度极限时便发生断裂。一次性断裂主要有穿晶断裂和沿属划伤式磨粒磨损。在高温与巨大压力及接触应力作
晶断裂两种形式。穿晶断裂是因拉应力作用引起的解理用下,模面急剧升温发生软化,热锻坯在激烈的塑性流
断裂,当模具材料韧性差,存在宏观和显微表面缺陷时, 动产生强大摩擦力使型腔凹凸棱角处产生多次变形和
在高冲击载荷作用下局部发生塑性变形时,滑移面的位麻点状表面及凹凸线状沟槽,由于粘附作用,同时发生
错源产生一系列位错,在切向应力作用下,滑移面在晶氧化磨损和粘着磨损,造成模面剥落,失去表面光洁度
界处发生塞