鑄鋼件模具損壞原因

在壓鑄生產(chǎn)中，模具損壞   常見(jiàn)的形式是裂紋、開(kāi)裂。應力是導致模具損壞的主要原因。熱、機械、化學(xué)、操作沖擊都是產(chǎn)生應力之源，包括械應力和熱應力，應力產(chǎn)生于：

一、在模具加工制造過(guò)程中

1、毛坯鍛造質(zhì)量問(wèn)題

有些模具只生產(chǎn)了幾百件就出現裂紋，而且裂紋發(fā)展很快。有可能是鍛造時(shí)只了外型尺寸，而鋼材中的樹(shù)枝狀晶體、夾雜碳化物、縮孔、氣泡等疏松缺陷沿加工方法被延伸拉長(cháng)，形成流線(xiàn)，這種流線(xiàn)對以后的   后的淬火變形、開(kāi)裂、使用過(guò)程中的脆裂、失效傾向影響。

2、在車(chē)、銑、刨等終加工時(shí)產(chǎn)生的切削應力，這種應力可通過(guò)中間退火來(lái)。

3、淬火鋼磨削時(shí)產(chǎn)生磨削應力，磨削時(shí)產(chǎn)生摩擦熱，產(chǎn)生軟化層、脫碳層，降低了熱疲勞強度，容易導致熱裂、早期裂紋。對H13鋼在精磨后，可采取加熱至510-570℃，以厚度每25mm保溫一小時(shí)進(jìn)行應力退火。

4、電火花加工產(chǎn)生應力。模具表面產(chǎn)生一層富集電極元素和電介質(zhì)元素的白亮層，又硬又脆，這一層本身會(huì )有裂紋，有應力。電火花加工時(shí)應采用高的頻率，使白亮層減到   小，   進(jìn)行拋光方法去除，并進(jìn)行回火處理，回火在回火溫度進(jìn)行。

二、模具處理過(guò)程中

熱處理不當，會(huì )導致模具開(kāi)裂而過(guò)早報廢，特別是只采用調質(zhì)，不進(jìn)行淬火，再進(jìn)行表面氮化工藝，在壓鑄幾千模次后會(huì )出現表面龜裂和開(kāi)裂。

鋼淬火時(shí)產(chǎn)生應力，是冷卻過(guò)程中的熱應力與相變時(shí)的組織應力疊加的結果，淬火應力是造成變形、開(kāi)裂的原因，固   進(jìn)行回火來(lái)應力。

三、在壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中

1、模溫

模具在生產(chǎn)前應預熱到的溫度，否則當高溫金屬液充型時(shí)產(chǎn)生激冷，導致模具內外層溫度梯度增大，形成熱應力，使模具表面龜裂，甚至開(kāi)裂。

在生產(chǎn)過(guò)程中，模溫不斷升高，當模溫過(guò)熱時(shí)，容易產(chǎn)生粘模，運動(dòng)部件失靈而導致模具表面損傷。應設置冷卻溫控系統，保持模具工作溫度在的范圍內。

2、充型

金屬液以高壓、高速充型，必然會(huì )對模具產(chǎn)生激烈的沖擊和沖刷，因而產(chǎn)生機械應力和熱應力。在沖擊過(guò)程中，金屬液、雜質(zhì)、氣體還會(huì )與模具表面產(chǎn)生復雜的化學(xué)作用，并加速腐蝕和裂紋的產(chǎn)生。當金屬液裹有氣體時(shí)，會(huì )在型腔中低壓區先膨脹，當氣體壓力升高時(shí)，產(chǎn)生內向爆破，扯拉出型腔表面的金屬質(zhì)點(diǎn)而造成損傷，因氣蝕而產(chǎn)生裂紋。

3、開(kāi)模

在抽芯、開(kāi)模的過(guò)程中，當某些元件有形變時(shí)，也會(huì )產(chǎn)生機械應力。

4、生產(chǎn)過(guò)程

在每一個(gè)壓鑄件生產(chǎn)過(guò)程中，由于模具與金屬液之間的熱交換，使模具表面產(chǎn)生周期性溫度變化，引起周期性的熱膨脹和收縮，產(chǎn)生周期性熱應力。如澆注時(shí)模具表面因升溫受到壓應力，而開(kāi)模頂出鑄件后，模具表面因降溫受到拉應力。當這種交變應力反復循環(huán)時(shí)，使模具內部積累的應力越來(lái)越大，當應力超過(guò)材料的疲勞   時(shí)，模具表面產(chǎn)生裂紋。

鑄鋼件生產(chǎn)處理方式：

1.退火：退火是將鑄鋼件加熱到Acs以上20～30。C，保溫時(shí)間，冷卻的熱處理工藝。退火的目的是為鑄造組織中的柱狀晶、粗等軸晶、魏氏組織和樹(shù)枝狀偏析，以鑄鋼力學(xué)性能。碳鋼退火后的組織：亞共析鑄鋼為鐵素體和珠光體，共析鑄鋼為珠光體，過(guò)共析鑄鋼為珠光體和碳化物。適用于所有牌號的鑄鋼件。

2．正火：正火是將鑄鋼件目口熱到Ac。溫度以上30～50。C保溫，使之奧氏體化，然后在靜止空氣中冷卻的熱處理工藝。圖11—5為碳鋼的正火溫度范圍示意圖。正火的目的是細化鋼的組織，使其具有所需的力學(xué)性能，也司作為以后熱處理的預備處理。正火與退火工藝的區別有兩個(gè)：其一是正火加熱溫度要偏高些；其二是正火冷卻較快些。經(jīng)正火的鑄鋼強度稍高于退火鑄鋼，其珠光體組織較細。一般工程用碳鋼及部分厚大、形狀復雜的合金鋼鑄件多采用正火處理。

正火可共析鑄鋼和過(guò)共析鑄鋼件中的網(wǎng)狀碳化物，以利于球化退火；可作為中碳鋼以及合金結構鋼淬火前的預備處理，以細化晶粒和均勻組織，從而減少鑄件在淬火時(shí)產(chǎn)生的缺陷。