CR12MOV熱作模具的種類和工作失效形式及其特征

熱作模具的種類

熱作模具可分為壓力機鍛模、錘鍛模、擠壓模、壓鑄模、輥壓模等，在服役過程中，主要在高溫下承受交變應力和沖擊，應具有一定的高溫強度和硬度，良好的淬火性和沖擊韌性，同時具有足夠的熱疲勞和抗氧化性能，工業(yè)常用的熱作模具鋼為：3Cr2W8V、5CrMnMo、5CrNiMo、4Cr3Mo2NiVNbB（HDB）、H12等。

 

熱作模具的工作失效形式及其特征

 

其常見的失效形式分為以下幾種。

 

（1）變形失效

變形失效是指在高溫下被加熱的毛坯反復與模具的型腔長期接觸，當表面的溫度高于模具的最終回火或化學熱處理的溫度時，模具的硬度下降，其基體無法承受熱毛坯反復的作用，此時的模具的表面硬度已經(jīng)降到30HRC以下了，一般而言，熱作模具的硬度應在44～52HRC。造成模具發(fā)生軟化而產(chǎn)生塑性變形，其表現(xiàn)形式為塌陷，多發(fā)生在工作載荷大、工作溫度高的擠壓模具和鍛模凸起部位。

 

（2）熱疲勞失效

熱疲勞失效是指在環(huán)境溫度發(fā)生周期性變化的條件下工作的模具表面出現(xiàn)的網(wǎng)狀裂紋，此裂紋屬于表面裂紋，通常深度淺，在機械應力的作用下向內(nèi)部擴展，最終產(chǎn)生斷裂失效。由于熱作模具的工作溫差大，因此對于急冷急熱反復、速度快的熱壓鑄模、鍛模等容易出現(xiàn)熱疲勞裂紋。

 

（3）斷裂失效

斷裂失效是指材料本身的承載能力不足以抵抗工作載荷而出現(xiàn)的材料開裂，它包括脆性斷裂、韌性開裂、疲勞斷裂和腐蝕斷裂等，一般而言，熱作模具的斷裂與工作載荷過大、材料的熱處理和選材不當以及應力集中等幾個方面有關，多發(fā)生在擠壓沖頭及模具凸起部位根部等處。

 

（4）熱磨損失效

熱磨損失效是指模具工作部位和被加工材料之間發(fā)生相對運動而發(fā)生的損耗，即尺寸超差和表面損傷（如拉傷、毛邊等）兩類，模具的工作溫度、材料的硬度 、合金元素以及潤滑條件均會影響到模具的磨損，可見相對運動劇烈和凸起部位的模具，例如熱擠壓沖頭等容易出現(xiàn)該類磨損失效。