H13钢热锻模具早期失效分析

通过对失效的H13热锻模具钢化学成分、宏观形貌及显微组织的检测,分析其失效原因。结果表明,该模具的失效形式属脆性断裂;失效模具钢中V含量偏低,而Si含量偏高,组织中存在大量块状组织,模具坯料(退火态)组织存在较为严重的偏析区,属于不合格组织。成分超限和组织偏析是造成模具早期失效的主要原因。     

8418钢铝合金压铸模早期开裂失效分析

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8418钢铝合金压铸模具失效件的化学成分、表面缺陷形貌特征及显微组织进行检测和分析。结果表明,经过理化检测,基体的晶粒组织粗大,粗大晶粒的平均直径达1647 μm,材料过热程度异常严重。原始粗大晶粒带来最终热处理淬火应力的增大,因而产生解理特征的裂纹以及沿晶韧窝的断口形貌。在后期缓冷过程中,碳化物沿晶析出,使得晶间强度显著降低,在淬火组织应力的影响下,形成沿晶开裂的内裂纹。铝合金压铸模早期开裂的原因,是由于过热粗大组织及沿晶开裂的内裂纹,大幅度降低材料强度韧性。模具在使用过程中难以承受压铸加工过程的工作应力,最终在模具模腔表面圆角最小处,即应力集中倾向最大的部位产生开裂。     

3Cr2W8V钢热锻模具淬火开裂原因分析

分析了3Cr2W8V钢热锻模具淬火开裂原因。借助于扫描电镜和光学显被镜，观察断口表面形貌和金相组织，根据断口特征和金相组织找出了模具淬火断裂主要原因是晶粒粗大、碳化物呈带状分布、锻造后未按要求退火细化晶粒，导致模具按正常温度淬火发生断裂。     

H13钢热锻模开裂失效原因分析

采用Leica光学显微镜、438VP/KEVEX扫描电镜/能谱仪、AMH43自动显微硬度计分别对热锻模裂纹处的非金属夹杂物、显微组织、化学组成和显微硬度等项目进行了检测分析。同时,结合模具的锻造方法、坯料加热、锻造温度、锻后冷却、退火等热加工过程和模具的淬火、回火、表面氮化热处理,以及模具的工作环境、使用过程等,对热锻模开裂失效机理进行了系统分析。研究结果表明:H13钢热锻模的钢质纯净度较高,显微组织较为均匀,热锻模的开裂非原材料质量问题造成的;热锻模的裂纹处无脱碳现象,但存在氮化层,说明开裂发生在热锻模淬火后、渗氮前;热锻模淬火后,由于回火不充分或未及时回火造成组织应力及残余应力较大而产生开裂。     

4Cr5Mo2V钢曲轴热锻模具失效分析

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对失效曲轴热锻模具的心部、裂纹处及基体的夹杂物、强韧性和显微组织进行表征与分析,从而阐明模具开裂的原因。结果表明:该模具由4Cr5Mo2V钢制成,模具开裂主要是由组织不均匀和热疲劳引起的,心部组织在淬火时未完全淬透,导致心部存在贝氏体组织,从而产生较大的内应力,而热疲劳进一步加速裂纹拓展,最终导致模具过早失效。      

H13钢汽车热锻模具失效机理分析

对汽车用轴类部件的热锻模具进行失效分析.通过能谱分析、扫描电镜、显微硬度测定等多种检测手段,分析了热锻模具的失效机理.结果表明,失效热锻模具钢工作面表层材料氧化,表面合金元素重新分布,局部合金元素降低,导致材料局部硬度、耐磨性及热强度下降,这是产生初始裂纹及蚀点的主要原因,初始破损的进一步扩展导致了模具的最终失效.     

3Cr2W8V钢热作模具早期开裂原因及对策

分析了3Cr2W8V钢制P-Cu合金焊料热挤压模、呆扳手热锻模和电力扣件热锻模淬火时或使用中多次发生早期开裂的原因。针对错综复杂的失效现象，利用扫描电镜等设备分析了断口的宏观和微观形貌、碳化物分布等显微组织特征。从模具生产过程研究表明，几种模具开裂原因并不相同，逐一采取了相应对策，取得良好效果。     

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.     

45钢半轴套管锻件端面撕裂原因分析

对45钢半轴套管锻件开裂原因进行了分析。结果表明,失效锻件开裂原因是由于棒料的加热温度过高,造成材料组织严重过热,甚至出现过烧特征的晶间熔洞组织。组织中晶间结合力急剧降低,锻造应力已经大于此时材料的抗破断强度,因而造成沿晶开裂的热裂纹,裂纹继续向端面扩展撕裂。由于锻造工艺不当,锻件端面外边缘形成尖角,该处的冷却速度加大,裂纹的撕裂断口由沿晶转变为穿晶,而且随着温度的降低,氧化脱碳也逐渐减弱。     

Mn18Cr18N钢热锻过程中损伤的研究

通过分析热拉伸中空洞萌生、长大、聚合现象给出了空洞萌生应变和断裂应变的选取方法。采用热拉伸和有限元模拟相结合的方法给出了Mn18Cr18N钢韧性断裂温度区间内损伤临界值。对比热锻物理试验与有限元预报中空洞萌生和断裂发生的时机,结果发现:C+L准则预报结果与热锻试验中损伤的发生具有较高的一致性,而作为对照所选择的R+T准则对损伤过程的预报与试验结果偏差较大。     

Prediction of recrystallization behaviors in a steel billet during hot forging

Multi-recrystallizations occurring in a steel billet during hot forging were predicted. The prediction was obtained by coupling rigid thermoviscoplastic finite element analysis and recrystallization modeling equations. The finite element analysis was preformed for nonisothermal deformation as well as heat transfer for the entire forging process. As a result, it was predicted that three or four times of recrystallizations occurred in the billet and that resulting grains varied in size for different locations. The final grain sizes at the locations in the billet were measured and compared with predicted ones. It was found that they were in good agreement.     

4Cr2MoVNi钢汽车前桥锤锻模失效分析

汽车前桥锤锻模在使用过程中发生早期断裂.采用宏观和微观分析方法对失效件进行了检验和研究.结果表明,模具型腔存在补焊现象,裂纹起源于焊接处存在的孔洞和裂纹等缺陷,模具显微组织粗大,韧性不足是造成其断裂的主要因素.同时针对分析结果提出了相应的预防措施.     

铸钢基体双金属堆焊热锻模温度场及其对硬度的影响

工作温度对热锻模的寿命有很大影响,热锻模的失效与其所受热负荷密切相关。通过Deform-3D模拟得到了铸钢基体堆焊模具连续工作状态下的温度分布规律。利用HDX-100数字式显微硬度计检测了该模具服役前后各层的硬度变化。结果表明,锻模连续工作时表层温度范围为550~650 ℃,服役前后硬度变化明显,最大降幅约为250 HV0.5;近表层温度范围为470~550 ℃,服役前后硬度降幅约为40 HV0.5;基体区连续工作时处于315 ℃左右恒温,对该区材料服役前后的硬度影响不大。     

8407钢压铸模工作面麻点失效分析

8407钢压铸模具在使用过程中工作面出现麻点,对其进行抛光处理,而经抛光加工后再次使用,模具工作面仍出现麻点。采用金相显微镜及扫描电镜等仪器设备,对压铸模具失效件的化学成分、表面缺陷形貌特征及显微组织进行检测和分析。结果表明,模具工作面表面麻点处存在凹坑,凹坑周围及底部均存在不同程度的开裂,并在凹坑边缘形成斜坡状的压痕。模具工作面凹坑未发现氧化、腐蚀等化学反应,表明该凹坑由于挤压变形造成。压铸模工作面麻点产生的原因是抛光过程中加工强度过大,模具工作面表层已经形成高温快冷的白亮色淬火组织,淬火组织应力造成工作面的横向开裂,并形成局部纵向裂纹。在表面抛光热影响作用下,工作面次表层产生退火软化,因而形成变形的纤维状组织。模具在使用过程中,工作面表层纵向裂纹处被压塌形成凹坑,造成模具工作面宏观可见的表面麻点,导致锌合金压铸件产品表面凸起的外观缺陷。     

含铬焊瓶钢在热轧过程中产生边裂的原因分析

针对本钢板材股份有限公司1 700 mm热轧线生产的含铬焊瓶钢存在边裂的问题,对缺陷处进行了取样分析。结果表明,由于微观组织的不均匀导致带钢性能不均而发生边裂缺陷,通过调整热轧温度制度和冷却制度,消除了边裂缺陷。     

304Cu抗菌不锈钢热轧带钢边裂缺陷成因分析及改进措施

针对304Cu抗菌不锈钢热轧带钢边部开裂问题,通过微观组织及成分分布分析,对缺陷产生原因进行了研究.结果 表明,304Cu热轧带钢边部裂纹分存在两种形貌,表面裂纹呈网格状,宽度约为30～70μm,内部裂纹发生在表面下方1mm范围内,内部裂纹中心存在20～40 μm孔洞,孔洞内部无非金属夹杂物等杂质.分析得到造成304C...     

RM-2热作模具钢淬火开裂原因分析

在制造热挤压模具的过程中,所用的模具钢RM-2在淬火过程中发生了淬火开裂.采用光学显微镜、成分分析和硬度测试等方法对淬裂的模具钢进行了检测与分析,对该模具钢的开裂原因进行了探讨.结果表明,热处理不当造成的模具表层产生粗大铁素体和低碳马氏体是导致其淬火开裂的主要原因;碳化物及氧化物夹杂的存在为裂纹扩展提供了有效路径.因此,RM-2模具钢在工业炉中进行淬火时要采取适当的保护措施,严格控制淬火工艺.