中文 | English
  

文章正文

当前位置: 瑞典一胜百模具钢代理商公司主页 > 新闻中心 > 公司新闻 >

热作模具钢618H失效的影响因素

来源:公司新闻 作者:一胜百618H模具钢 时间:2014-02-16
热作模具钢618H失效的影响因素
热作模具钢618H的失效问题是一个复杂的技术难题,可以从材料、设计、制造和使用4个方面来分析。
1.热作模具钢618H的化学成分和冶金质量
热作模具钢618H属于过共析合金钢类型,组织中存在较多的非金属夹杂物、碳化物偏析、中心疏松及白点等缺陷,这在很大程度上降低了模具钢的强度、韧性及热疲劳抗力。618H钢根据质量一般被分为普通618H钢和优质618H钢。优质618H钢由于采用了较先进的生产工艺,钢质纯净,组织均匀,偏析轻微,具有更高的韧性及热疲劳性能。普通618H钢则必须进行改锻,以击碎大块非金属夹杂,消除碳化物偏析,细化碳化物,均匀组织。
2.模具设计
设计模具时,应根据成形零件的材料和几何尺寸确定模块的外形尺寸,以保证模具的强度。此外,过小的圆角半径、壁厚差悬殊的扁宽薄壁截面及孔、槽位置不合适等,很容易在模具热处理和使用过程中引起过大的应力集中而萌生裂纹。因此,在模具设计中要尽量避免尖角,孔、槽的位置应合理布置。
3.制造工艺
(1)锻造工艺
618H钢中合金元素含量较多,锻造时变形抗力较大,且材料的导热性能较差,共晶温度较低,稍不注意就会过烧。因此,加热时应在800~900℃区间预热,然后再加热至始锻温度1065~1175℃。为击碎大块非金属夹杂,消除碳化物偏析,细化碳化物,均匀组织,锻造时要反复镦粗拔长,总锻比>4。在锻造后的冷却过程中,材料有产生淬火裂纹的倾向,易在心部产生横向裂纹,因此618H钢锻后应进行缓慢冷却。
(2)切削加工
切削加工的表面粗糙度对模具热疲劳性能有很大影响,模具型腔表面应获得较低的粗糙度,不能留有刀痕、划伤和毛刺。这些缺陷易引起应力集中,诱发热疲劳裂纹萌生。因此,在加工模具时复杂部位圆角半径过渡处要防止留有刀痕,孔、槽边缘和根部的毛刺要打磨掉。
(3)磨削加工
磨削过程中,局部摩擦生热容易引起烧伤和裂纹等缺陷,并在磨削表面生成残余拉应力,从而导致模具过早失效。磨削热引起的烧伤可以使618H模具表面发生回火直至生成回火马氏体,脆性未回火马氏体层会大大降低模具的热疲劳性能。如果磨削表面局部升温达800℃以上,并且冷却不充分时,则表层材料会被重新奥氏体化并淬火成马氏体,因而模具表面层会产生很高的组织应力,同时磨削过程中模具表面温升极快会引起热应力,组织应力和热应力叠加容易使模具产生磨削裂纹。
(4)电火花加工
该加工是现代模具制造过程中不可缺少的精加工手段。火花放电时,局部的瞬时温度高达1000℃以上,使放电处的金属熔化和气化,在电火花加工表面有一被熔化而又重新凝固的金属薄层,其中有许多显微裂纹。在显微镜下这一薄层金属呈白亮色,即白亮层。研究表明,对于高合金化的618H钢,电火花加工形成的表面白亮层的显微组织为初生马氏体、残余奥氏体和共晶碳化物,未回火的初生马氏体存在大量显微裂纹。618H钢模具在工作中承受载荷时,这些显微裂纹很容易发展为宏观裂纹,导致模具易出现早期断裂和磨损。618H钢模具经电火花加工后应重新回火,以消除内应力,但回火温度不要超过电火花加工前的最高回火温度。
(5)热作模具钢618H的热处理工艺
合理的热处理工艺可以使模具获得所需要的力学性能,从而提高模具的使用寿命。但是如果因热处理工艺设计或操作不当而产生热处理缺陷,将严重危害模具的承载能力,引起早期失效,缩短工作寿命。热处理缺陷有过热、过烧、脱碳、开裂、淬硬层不均匀和硬度不足等。618H钢模具在服役一定时间后,当积累的内应力达到危险的限度时,应对模具进行去应力回火,否则模具在继续服役时将会由于内应力而引起开裂。
4.模具的使用与维护
(1)模具的预热
618H钢合金元素含量较高,导热性能较差,因此模具在工作前应充分预热。预热温度过高,模具在使用过程中温度偏高,强度下降,易产生塑性变形,造成模具表面塌陷;预热温度过低,模具开始使用时,瞬间表面温度变化大,热应力大,易萌生裂纹。综合考虑后618H钢模具的预热温度确定为250~300℃,这样既可降低模具与锻件的温差以避免模具表面出现过大的热应力,又能有效地减少模具表面的塑性变形。
(2)模具的冷却与润滑 
为减轻模具的热负荷,避免模具温度过高,通常在模具工作的间歇对其进行强制性冷却,由此造成的模具周期性的激热、激冷作用将会产生热疲劳裂纹。因此,模具使用结束后应缓慢冷却,否则将会出现热应力,从而引起模具的开裂失效。618H钢模具工作时,可采用石墨含量为12%的水基石墨进行润滑,降低成形力,保证金属在型腔中的正常流动和锻件的顺利脱模;此外,石墨润滑剂还具有散热作用,可以降低618H钢模具的工作温度。

上一篇:模具行业的未来发展趋势
下一篇:精密塑胶模具首选618H模具钢
-
   公司首页 | 联系我们 | 公司介绍 | 网站新闻 |
618H,ASP30,ASP60,VIKING,DF2,ASSAB88,XW-42,718HH,一胜百618H,一胜百618H代理商
Copyright © 2013-2023. 苏州瑞厚金属材料有限公司 版权所有 苏ICP备12064767号-6