模具失效案例分析及处理方法.ppt

文档介绍：模具典型失效案例分析制作人:CrWMn钢模具爆裂原因分析?(1)现场调查。某冷作模具,材料为CrWMn(铬钨锰)钢,其外形尺寸为120mm×210mm×250mm。该模具经锻造、热处理及线切割等工序加工而成,硬度要求为55—58HRC。在线切割过程中,大约切至中心部位时,模具发生爆裂,其断块飞出约3m。(2)失效分析的初步判断。?模具在线切割时发生爆裂的原因,主要是热处理工艺不当,使模具内部产生残余应力,导致开裂,最终裂纹扩展并引起爆裂。(3)建立具体分析思路与工作程序。?具体的分析思路与工作程序如下:?①借助肉眼和放大镜对断口进行宏观观察,初步判断裂纹源的位置;②用HDI-1875型洛氏硬度计测定不同部位的硬度;③用Olympus PME金相显微镜观察金相组织并对其典型区域进行拍照;④利用KYKY-1000型扫描电镜观察断口不同部位的微观形貌;⑤分析爆裂原因;⑥结论。(4)实施工作程序查找失效原因。?a宏观检查分析结果。爆裂模具断口大致与其长边轴向垂直,属横断类型。断面较为平整、光滑,略成弧形,无塑性变形痕迹,显示脆性断裂特征,并且两断面匹配良好(见图7)。图7 爆裂模具断口宏观形貌?b硬度测定结果。分别测定了6 个部位试样的洛氏硬度,其中,1,2号样位于裂纹源区,3,4样位于裂纹扩展区,5,6号样则位于最后断裂区,见图5b。测定的数据见表2。模具的硬度远低于设计所要求的55—58HRC,硬度最低者为33HRC;且其内部硬度均匀性较差。表层硬度较均匀,且稍高于心部。?。观察发现,模具的不同部位的金相组织差别较大,而且分布很不均匀。6号样取自表层,其组织为回火索氏体+回火曲氏体,见图8a,表明模具在淬火时得到了全马氏体组织;但是1 ~4号样均为回火屈氏体、碳化物与片间距不等的珠光体类组织组成的混合组织,并有明显的珠光体聚集区和碳化物聚集区,其碳化物还有沿晶分布特征,