铜合金连续挤压模具疲劳裂纹的失效分析(模具制造无需热处理)

很多人不知道铜合金连续挤压模具疲劳裂纹的失效分析的知识,小编对模具制造无需热处理进行分享,希望能对你有所帮助!
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铜合金连续挤压模具疲劳裂纹的失效分析
2.1成分测定失效挤压轮化学成分如表1所示。
由表1可知,失效挤压轮为H13电渣锭材料成分,其中主合金元素铬、钼、钒含量属国内外标准的中上限水平,能满足该钢种在挤压模具用途中较好的强韧性及其他高温性能的特性要求,同时较低的P、S、O、N含量,表现出良好的冶金纯净度。
取失效挤压轮的网状裂纹区域的纵截面样件,采用ERNSTAT200自动硬度计对裂纹样件自表面至内部进行洛氏硬度测试,结果如表2所示,近表面1#点硬度最低,其余2~5点硬度较为均匀,5个测试点均在铜挤压模具使用要求的硬度范围内,1#点偏低可能为硬度测试过程受近表面裂纹因素的影响。
经电渣重熔后的H13钢锻件中常见的显微夹杂物以Al2O3及其复合夹杂、TiN类及其复合夹杂等为主。
尤其是镁铝尖晶石类及氮化钛类硬质夹杂会破坏基体的连续性和完整性,对材料的综合性能产生不利影响。
通过取样检测,并以NADCA#207标准中高级优质钢的质量水平作为对比,如表3所示。
失效模具以少量氧化铝类夹杂及5μm级别的球形夹杂为主,完全达到国外主流标准NADCA的高级优质钢水平要求,反映出材料较好的纯净度,这与材料的氧、氮气体含量低,以及电渣重熔精炼效果好有关。
模具制造无需热处理
Toolox钢在出厂时就已预硬到了一定的硬度。
可能有人会说Toolox钢硬度最大也只能达到45HRC呀。
就目前市场对淬火钢的使用角度来看,尤其是压铸模具钢淬火的硬度均在45-48HRC之间;而做塑胶硬模的,如PC+GL或PA+GL的模具考虑耐磨性因此大多数使用者均将8407淬硬到52HRC,由于硬度过高,模具开裂的问题就时有发生。
大多使用者的认识存在一个误区,认为钢材越硬就越耐磨,模具寿命就越高,主要取决于钢材的纯洁度和碳化物分布的均匀性。
通过对玻璃纤维的模具磨损试验得知事实并非如此,打个最简单的比方,玻璃的表面是很硬的,HRC达到六十几,但它也是最容易破碎。
一般钢材为了提高钢材的纯净度大多采用电渣重溶/ESR工艺处理,而Toolox钢采用CSR工艺处理。
这也是为什么钢材从钢厂出来时都有厚厚的黑色的氧化皮的原因所在,而Toolox钢却无一点氧化皮,且表面非常平整。
看过拓达钢的人无不对此表示质疑和称赞,质疑的是它为什么会没有氧化皮,称赞的是这么大的一张钢板为什么能做的这样平整,硬度如此之高。
大多数的预硬钢板都是外面硬芯部软,而拓达钢能达到芯部硬度与表面硬度差在3HRC以内(其他品牌钢种约5HRC)。
Toolox钢有这么高的预硬度,大家肯定会去想它能加工得动吗,好加工吗。
因为Toolox钢的材质十分均匀,再加上合金成份的特殊匹配以及领先的热处理技术,因此确保了良好的加工性。
Toolox钢的抛光性能更是达到了惊人的14000#,而韧性更是以数倍的优势体现。
6.特别适合氮化,PVD涂层处理和晒纹(蚀刻)处理。
由于Toolox钢特殊的成分设计和材质的纯净性及硬度的均匀性造就了它的表面很好氮化性能,尤其容易得到比较厚的渗层和较高的表面硬度,氮化后可达到非常好的强度效果,尤其是氮化层和基体结合紧密,不会产生剥落等现象,并且钢材的基体比较硬,这一点很重要。
介绍塑料模具对于材料的要求
塑料模具的硬度通常在50-60HRC以下,经过热处理的模具应有足够的表面硬度,以保证模具有足够的刚度。
模具在工作中由于塑料的填充和流动要承受较大的压应力和摩擦力,要求模具保持形状的精度和尺寸精度的稳定性,保证模具有足够的使用寿命。
模具的耐磨性取决于钢材的化学成分和热处理硬度,因此提高模具的硬度有利于提高其耐磨性。
塑料注射模的零件形状往往比较复杂,淬火后难以加工,因此应尽量选用具有良好的热稳定性的,当模具成型加工经热处理后因线膨胀系数小,热处理变形小,温度差异引起的尺寸变化率小,金相组织和模具尺寸稳定,可减少或不再进行加工,即可保证模具尺寸精度和表面粗糙度要求。
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