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冷(leng)沖硅鋼片凹(ao)模(mo)早期斷(duan)裂分(fen)析

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冷沖(chong)硅鋼(gang)(gang)片凹(ao)模形狀復(fu)雜,精度要(yao)求高。凹(ao)模材(cai)料為(wei)(wei)Cr12MoV鋼(gang)(gang)。Cr12MoV鋼(gang)(gang)凹(ao)模熱處(chu)(chu)理(li)為(wei)(wei)1030℃淬(cui)火+180℃回(hui)火常規處(chu)(chu)理(li)。生產中發現(xian),凹(ao)模熱處(chu)(chu)理(li)后(hou)耐磨性差,生產中需多次修模,出現(xian)大量凹(ao)模早期斷裂失效。

分(fen)析認為,凹模低溫回(hui)火后(hou)仍(reng)有殘(can)留應力(li),磨(mo)(mo)削(xue)(xue)中引起磨(mo)(mo)削(xue)(xue)應力(li),凹模修磨(mo)(mo)刃口中反(fan)復磨(mo)(mo)削(xue)(xue)使(shi)(shi)殘(can)留應力(li)增大,當(dang)總拉應力(li)高于(yu)工件斷裂(lie)(lie)(lie)抗力(li)時(shi),將產(chan)(chan)生(sheng)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)。另(ling)外,磨(mo)(mo)削(xue)(xue)熱不(bu)僅使(shi)(shi)回(hui)火馬氏體(ti)(ti)發生(sheng)分(fen)解,同時(shi)使(shi)(shi)殘(can)留奧氏體(ti)(ti)轉變生(sheng)成馬氏體(ti)(ti),因而產(chan)(chan)生(sheng)相(xiang)變應力(li)(附加應力(li)),磨(mo)(mo)削(xue)(xue)中產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)附加應力(li)是凹模產(chan)(chan)生(sheng)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)主要原因。磨(mo)(mo)削(xue)(xue)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)產(chan)(chan)生(sheng)后(hou),在交變應力(li)的(de)(de)作用下,裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴展形(xing)成貝(bei)殼狀(zhuang)花樣的(de)(de)疲勞裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴展區(qu),當(dang)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴展到臨(lin)界尺寸后(hou),便發生(sheng)瞬間斷裂(lie)(lie)(lie),形(xing)成結(jie)晶(jing)狀(zhuang)的(de)(de)最后(hou)斷裂(lie)(lie)(lie)區(qu)。

為此,采取的改進措(cuo)施是:

1、提高淬火加熱溫度。

從1030℃提高(gao)至1100℃,使(shi)奧氏體溶入(ru)更多的(de)碳(tan)和(he)合金元(yuan)素,減少(shao)淬火(huo)后塊(kuai)狀碳(tan)化物(wu),提高(gao)模具硬度、強(qiang)度及耐磨性能。

2、增(zeng)加(jia)深冷(leng)處(chu)理。

這是防(fang)止凹(ao)模(mo)(mo)壽命不高的(de)主要(yao)方法。采用凹(ao)模(mo)(mo)油淬,在(zai)25min內將模(mo)(mo)具(ju)放入液(ye)氮中深(shen)冷處理。以減(jian)少殘留奧氏(shi)體含量(liang),可顯著提高凹(ao)模(mo)(mo)的(de)強度(du)和硬度(du)。

3、提高回火溫度。

從180℃回(hui)火(huo)(huo)提高(gao)到(dao)520℃高(gao)溫回(hui)火(huo)(huo)。目的使碳化物(wu)從馬氏體中彌散析出產生二次(ci)硬(ying)化,使模(mo)具組織(zhi)中碳化物(wu)呈顆粒狀均勻分(fen)布,使凹模(mo)的強靭(ren)性(xing)、硬(ying)度和耐磨性(xing)明顯提高(gao),從而提高(gao)模(mo)具的工作壽命。

 

采(cai)用上述改進工(gong)藝后,Cr12MoV鋼硅鋼片凹(ao)模的(de)平均(jun)硬度從原來的(de)57.4HRC提(ti)高(gao)到67.4HRC,凹(ao)模工(gong)作壽命(ming)提(ti)高(gao)9.2倍,避免了(le)磨削裂(lie)紋缺陷和(he)模具早期斷裂(lie)失效破壞,降低了(le)生(sheng)產成本。

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