模具失效案例分析

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/9/25,模具失效案例分析,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/9/25,模具失效案例分析,*,Cr12型钢制冷作模具失效案例分析,材料,10801班 陈磊,2021/9/25,1,模具失效案例分析,Cr12,型钢的材料特性,Cr12型钢作为高碳高铬钢,是冷作模具钢系、,列中的主要钢种,多年来在制造业中得到广泛,应用。Cr12型钢的化学成分(质量分数,%)特,点是含有,1.32.3C,和,11 13Cr,。,Cr12型钢所具有的硬度高、耐磨性高、热处,理畸变小和承载力大的特点,使其能在相当大程,度上满足冷作模具的服役要求,因而常常用来制,作冷冲模、落料模、切边模、拉丝模、冷,模、冷挤压模以及粉末冷压模等多种模具。,2021/9/25,2,模具失效案例分析,本文选取若干典型案例对,C r12型钢制冷作模具常,见失效类型和失效原因进行分析研究。通过对失效,模具的宏观检查、金相分析、断口分析以及共晶,碳化物的评判等,分析和讨论模具失效的原因。,案例选择,2021/9/25,3,模具失效案例分析,Cr12MoV,钢制模板残件外观和断口宏观形貌图,长度约占模板,横向长度,3/5的裂纹,人字形开裂花纹,残件,外观,断口宏,观形貌,2021/9/25,4,模具失效案例分析,钢模板试样纵向,(a),和横向,(b),磨面的金相显微组织,(a)钢中共晶碳化物呈轻度的带状偏析,(b)共晶碳化物呈连续和半连续的扁平网状分布,2021/9/25,5,模具失效案例分析,显微组织分析,上述共晶碳化物形状大多呈细长条状和小块状,块,度差别不大。而碳化物棱角已有较好程度的圆钝化,说明其淬火加热较为充分。图 2显示,材料的显微组织,为隐针马氏体+较大量的残留奥氏体+呈带状(纵向),及连续和半连续的扁平网状偏析的条块状共晶碳化物,以及沿晶析出的点粒二次碳化物。但同时从上述组织,中也观察到,此Cr12钢制冷作模板存在回火不足现,象。,2021/9/25,6,模具失效案例分析,补充回火试验,为了确认材料回火不足的程度,特做补充回火试验。,根据模板热处理方法提供的热处理工艺,(,模板经,1040,摄氏度加热淬火,510,摄氏度,回火,3,次,每次,3h),确定在,510,摄氏度,做补充回火试验。,一个试样于,510,摄氏度,补充回火,3h,另一个试样不作补充回火，再在模板断口附近制取第三个试样,将此试样进行两次补充回火,(,均为,510,摄氏度,、,3 h),。,2021/9/25,7,模具失效案例分析,试样未经补充回火,(a),、经一次,(b),和二次补充回火,(c),的显微组织,奥氏体量逐步减少,回火马氏体持续得到转变,。,补充回火试验表明,模板材料确实存在比较严重的回火不足现象。,2021/9/25,8,模具失效案例分析,分析与讨论,Cr12MoV,钢制模板原始组织中存在明显的共晶碳,化物连续和半连续网状偏析,以致材料内部存在,相当程度的内应力,而碳化物对材料基体的割裂作,用明显增强,从而使材料的强度有所降低,同时存在,一定的脆性断裂敏感倾向。,模板在热处理过程存在比较严重的回火不足现,象,材料中的残留奥氏体量较多,以致磨削时易于诱发马氏体转变,组织应力增加,材料脆性断裂的倾向明显增大。,2021/9/25,9,模具失效案例分析,分析与讨论,此模板磨削时进刀量过大,尤其是在模板的中部,一时产生大量的、集中的磨削热使模板局部表面,发生多次重复性的淬火现象,导致组织应力大为增,加,;,加上磨削应力的叠加,进一步造成表面局部应力,复杂化,引致磨削裂纹的产生。,模板的断裂发生于模板的中间部位，有翘曲畸变,断口的中间部位出现人字形花纹,印证了模板中间部,位在超载荷复杂应力作用下的断裂过程。,2021/9/25,10,模具失效案例分析,结束,谢谢,2021/9/25,11,模具失效案例分析,