法兰开裂原因分析

不锈钢法兰安装到发动机上后在宁波停放5年,检查发现多件法兰表面均存在多条径向裂纹。通过对裂纹及断口形貌观察、金相分析、材料成分检测,分析法兰的断裂原因。结果表明,法兰的开裂模式为应力腐蚀,发生应力腐蚀的原因是由于法兰所用材料牌号与设计要求不符合,用1Cr17Ni7材料代替了304不锈钢,而1Cr17Ni7材料的耐腐蚀及晶间腐蚀性能均比304不锈钢差,同时1Cr17Ni7材料组织存在沿晶分布的网状碳化物,导致其耐晶界腐蚀能力进一步下降。     

冷挤压模具开裂失效分析

高速钢模具在使用过程中出现早期开裂。采用光镜、化学成分分析和硬度测试等方法,对模具材料进行了检测和分析。结果表明,原材料质量差,且在锻打过程中锻打不充分致碳化物呈带状分布、碳化物粗大且棱角状,使得材料力学性能差。模具在随后使用过程中,由于交变载荷的作用,使碳化物的棱角处应力集中出现裂纹,最终导致模具开裂。     

冷挤压模具开裂失效分析

高速钢模具在使用过程中出现早期开裂.采用光镜、化学成分分析和硬度测试等方法,对模具材料进行了检测和分析.结果表明,原材料质量差,且在锻打过程中锻打不充分致碳化物呈带状分布、碳化物粗大且棱角状,使得材料力学性能差.模具在随后使用过程中,由于交变载荷的作用,使碳化物的棱角处应力集中出现裂纹,最终导致模具开裂.     

CrWMn钢模具炸裂原因分析

某厂生产的CrWMn钢制模具经热处理后，在线切割过程中突然炸裂，为了查明其原因，对该模具进行了断口宏观和微观形貌、金相组织、硬度等分析。结果表明，该模具没有淬透且回火不充分，内部存在残余拉应力，是导致开裂的主要原因。裂纹起源于材料内部的非金属夹杂处，其成分组织分布不均匀以及回火不充分等缺陷促使裂纹扩展并引起炸裂。     

冷作模具D2钢开裂失效分析

冷作模具D2钢经过热处理、焊接、磨削后,在静置时产生脆性开裂.采用金相检验、化学成分分析和硬度测试等方法对开裂模具进行研究.结果表明,模具的开裂主要是由于模具后续焊接不良以及未消除焊接应力引起,提出了相应的改进措施.     

H13钢模具零件开裂原因分析

H13钢模具零件在使用过程中开裂为多块。为弄清开裂原因,通过宏观观察、扫描电镜及能谱分析、金相组织分析等方法对开裂零件进行了深入分析,结果表明:零件表面渗层呈网络状,导致脆性增加,在应力作用下,产生较多表面裂纹并逐渐扩展,最终导致零件开裂失效。为了减轻或消除零件表面网状渗层,可通过严格控制碳氮共渗工艺等途径加以解决。     

Cr12MoV钢制印花模具开裂失效分析

某Cr12MoV钢制印花模具在使用时发生开裂,本文采用化学成分分析、硬度测试、扫描电镜和光学显微镜等方法对其失效原因进行了分析.结果表明,模具开裂主要是由于碳化物粗大和回火欠充分引起的,针对失效原因本文还提出了改进措施.     

铸铁模具产生裂纹的原因及解决办法

针对铸铝用铸铁模具在使用过程中产生裂纹问题,经分析表明:产生裂纹的原因是原铝锭铸铁型是由以珠光体为基的普通灰口铸铁制造,在浇注720℃铝液时,由于热胀冷缩将产生较大的应力;珠光体将逐渐分解形成铁素体;而灰铸铁中片状石墨又易产生应力集中,加剧了裂纹的扩展。在上述热应力、组织应力的共同作用下,导致裂纹产生,使铸铁模具报废。采用以铁素体为基的蠕墨铸铁可解决此问题。     

陶瓷模具开裂原因分析

对开裂的Cr12MoV钢陶瓷模具进行了金相检验和扫描电镜观察分析，结果表明，模具出现早期开裂的原因是工作环境介质引起腐蚀疲劳断裂所致。     

钢质同步环模具开裂原因分析

对开裂失效模具的断口形貌及显微组织进行了分析。结果表明:模具材料存在缩口、疏松等冶金缺陷,电火花加工后的变质层,在成形过程中齿形型腔受径向拉应力且分布集中是凹模发生早期开裂现象的主要原因。对模具的应力状态进行了分析,提出了组合凹模的方法以提高模具使用寿命。     

洗衣机平衡环盖的注塑模具设计

洗衣机平衡环盖为非外观件,属环状浅腔类的大中型产品。对其结构进行分析的基础上,完成了该塑件注塑模的结构设计和材料选定,并介绍了模具的工作过程。实践证明该模具结构合理,操作方便,生产效率高。     

NOS525钢热锻模具早期开裂失效分析

采用直读光谱仪、数显洛氏硬度计、光学显微镜、扫描电镜及能谱仪,对NOS525钢热锻模具早期开裂失效件的化学成分含量、断口特征形貌及金相组织进行检测和分析。结果显示,显微组织中的马氏体针尤为细长,该组织属于晶粒粗大的过热组织,主要原因为:模具在热处理过程中高温区加热时间过长,造成组织晶粒的急剧长大,且随着基体组织中碳含量的增加,马氏体形态由条状转变为针状,材料强度降低且脆性增大。由扫描电镜检测得知,模具开裂断面呈准解理断口及出现条状撕裂棱,表明组织中存在低硬度的软点区,断口表面的撕裂棱特征形貌属于淬火后未转变的残余奥氏体组织。残余奥氏体在应力作用下易发生马氏体相变,从而增加组织应力,进一步加大了材料开裂风险,降低模具的使用性能。同时,热锻模具在使用过程中,工作面存在冷却不及时或冷却不彻底的现象,使得模腔凹槽部位产生明显的热疲劳裂纹。     

304不锈钢焊接管开裂原因分析

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)和显微维氏硬度计对某开裂的不锈钢焊接管进行了失效原因分析。结果表明,该不锈钢管局部补焊区域存在残余应力,补焊造成附近组织晶界敏化,协同环境中存在S离子和Cl离子等腐蚀性介质,故在补焊位置发生应力腐蚀沿晶开裂。     

弧形小方坯结晶器热应力和变形的研究

利用有限元法计算了弧形小方坯结晶器的应力和变形,结果表明：结晶器内弧铜壁除在钢液面附近有最大热应力和变形值外,在其下部会出现第二次高峰值。实测结果也证明了这一点。     

Simulation of casting deformation based on mold surface element method

Deformation of casting during the solidification process has puzzled many engineers and scientists for years. In order to attain the goal of near-net forming by casting, numerical simulation is a powerful tool. Traditional methods compute the thermal stress of both the casting and the mold. This method suffers the problem of massive calculation and failure of convergence. This paper proposes an improved Mold Surface Element Method, the main idea of which is to use the surface elements instead of body elements to express the interactions between the casting and the mold. The proposed method shows a high computation efficiency and provides satisfactory precision for engineering. Two practical casting products were used to verify the proposed method. The simulated results agree well with those observed in practical products. The proposed method is believed to benefit production practice and to provide theoretical guidance.     

304奥氏体不锈钢在新型挤压模具下的仿真分析

通过运用设计的3种新型等通道转角挤压模具,结合现有关于等通道转角挤压的研究,对304奥氏体不锈钢材料进行三维有限元模拟,研究了挤压过程中的载荷曲线变化、等效应力以及等效应变分布。结果表明,挤压方式的改变不会影响凸模载荷的大小;同时,对比了3种不同挤压方式下模具的等效应力、等效应变后发现,旋转90°工艺的等通道转角挤压模具的等效应力值最小,使其在转角处发生拉毛的概率最小,对模具损伤也最小,并且其等效应变值最大,对试样的细化效果最好。最后,通过采取点跟踪的方式绘制应变点循迹图,更直观地论述了旋转90°工艺的等通道转角挤压模具更具有实用价值,也为今后开发实用型的等通道转角挤压模具的设计提供了理论支撑。     

国外典型塑料模具钢种类和特性的概述

对奥地利百禄公司制造的高级优质专用塑料模具钢和辅助塑料模具钢进行了研究,介绍了模具钢的类型、种类、化学成分、特性和用途,同时对各类塑料模具钢的合金化特点及原理进行了分析。结果表明,国外在塑料模具钢的设计方面对影响因素考虑全面,做到了性能的无缝化和整套模具材料配套的合理化,使制造的模具寿命高,让用户有更大的材料选择余地。     

相变对22CrMo钢淬火应力影响的数值模拟

利用有限元法和热弹塑性理论,结合马氏体相变动力学方程,对22CrMo钢圆柱体试样在淬火过程中的温度场、组织场和应力场进行数值模拟分析,重点模拟分析了试样表面和心部在淬火过程中应力的变化及马氏体相变对淬火应力的影响。模拟发现,相变对淬火应力影响比较明显。在一定条件下,在油中淬火,组织应力对淬火应力分布的影响要远大于热应力的影响,最终试样的淬火残余应力将以表层为拉应力而心部为压应力的组织应力形式存在。通过对残余应力的测量结果表明,计算结果与实测值相吻合。     

包晶钢板坯纵裂纹分析及保护渣优化

在生产Q235B、Q345B等包晶钢时,铸坯表面产生了大量的纵裂纹,通过对该缺陷的宏观形貌、金相组织以及微观形貌分析,证实该类缺陷形成于结晶器内,根本原因在于δ相向γ相转变时体积收缩引起结晶器内初生坯壳生长不均,而保护渣是其关键的影响因素。为减缓铸坯向结晶器的传热,对现有保护渣进行了优化,将保护渣碱度由1.39增加到1.53,提高保护渣结晶性能以强化弯月面钢水的缓冷,同时将熔化温度由1 171降低到1 130 ℃,1 300 ℃时黏度保持在0.08 Pa·s,确保保护渣消耗量以保证对铸坯的润滑。生产实践表明,采用优化的保护渣后,板坯表面质量明显改善,纵裂纹缺陷发生率由原来的10.58%降低到1.85%。     

钢基模具喷涂层温度场和应力场模拟分析

采用有限元分析软件计算不同时刻以及不同位置涂层内的温度场、应力场,分析电弧喷涂方法制造模具时的沉积过程.在建立传热模型过程中,采用在厚度方向以微小层逐层叠加来模拟涂层的增厚,并应用生死单元法逐层激活层单元参与计算过程,以模拟真实的喷涂沉积过程,获得了喷涂层内温度场、应力场的分布情况.并在此计算的基础上,分析了应力的分布对涂层失稳以及残余应力分布的影响,为模具尺寸设计和喷涂工艺制订提供了依据.