H13模具鋼運(yùn)用十分廣泛，它具有很高的熱硬度和韌性、強(qiáng)的耐磨性和延展性、比較好的耐高溫疲勞性能，熱作模具鋼工作的時候承擔(dān)很大的沖擊負(fù)荷、濃烈的磨擦、猛烈的冷熱交替循環(huán)系統(tǒng)所引起的內(nèi)應(yīng)力及其高溫氧化，經(jīng)常出現(xiàn)碎裂、坍塌、損壞、開裂等無效方式。下邊東锜模具鋼小編就為大家講講H13模具鋼無效的主要原因及其解決方案。
1.成分和冶金工業(yè)品質(zhì)
失效原因：H13鋼歸屬于過勻晶碳素鋼種類，體系中存有比較多的非金屬夾雜物、滲碳體縮松、中心疏松及小白點等缺點，在一定程度上減少模具鋼的強(qiáng)度、延展性及熱疲勞抵抗力。
解決方案：H13鋼依據(jù)品質(zhì)一般分為一般H13鋼和優(yōu)質(zhì)H13鋼。高品質(zhì)H13鋼由于采用了較優(yōu)秀生產(chǎn)工藝，鋼制純粹，機(jī)構(gòu)勻稱，縮松輕度，具有更好的延展性及熱疲勞性能。一般H13鋼則需開展改鍛，以摧毀塊狀非金屬夾雜，清除滲碳體縮松，優(yōu)化滲碳體，勻稱機(jī)構(gòu)。
2.模具設(shè)計方案
失效原因：尺寸不過關(guān)，圓角半徑太小，扁寬厚壁橫截面厚度差差距及孔、槽部位有問題等。
解決方案：
a設(shè)計方案模具時要依據(jù)成型零件的材料及結(jié)構(gòu)尺寸明確模塊尺寸，以確保模具強(qiáng)度。
b太小的圓角半徑、厚度差迥異的扁寬厚壁橫截面及孔、槽部位有問題等往往會在模具熱處理工藝和使用中造成過大應(yīng)力而萌發(fā)裂紋。因而，在模具設(shè)計里盡量減少斜角，孔、槽部位應(yīng)科學(xué)合理布局。
3.加工工藝
(1)鑄造工藝
失效原因：H13鋼中合金成分成分比較多，煅造時變形抗力比較大，且原材料的導(dǎo)熱性較弱，碳化物溫度比較低，一不小心就會粗晶。
解決方案：加溫時要在800～900℃區(qū)段加熱，然后加熱到始鍛溫度1065～1175℃。為摧毀塊狀非金屬夾雜，清除滲碳體縮松，優(yōu)化滲碳體，勻稱機(jī)構(gòu)，煅造時應(yīng)不斷鐓粗拔長，總鍛比超過4。在煅造后制冷環(huán)節(jié)中，有造成熱處理裂紋的趨勢，易在芯部造成橫著裂紋。因而，H13鋼鍛后該開展遲緩制冷。
(2)磨削加工
失效原因：磨削加工的表面表面粗糙度對模具熱疲勞性能有很大的影響，模具凹模表面應(yīng)得到相對較低的表面表面粗糙度，不可以留出刀紋、刮傷和毛邊。這種缺點造成應(yīng)力，引起熱疲勞裂紋萌發(fā)。
解決方案：在生產(chǎn)模具時繁雜位置圓角半徑銜接處要防止留出刀紋，孔、槽邊沿和根部毛邊要研磨掉。
(3)磨削加工
切削環(huán)節(jié)中，部分摩擦發(fā)熱很容易引起燙傷和裂紋等缺點，并且在切削表面形成殘留拉伸應(yīng)力，可能會導(dǎo)致模具太早無效。切削熱所引起的燙傷能使H13模具表面產(chǎn)生回火直到形成回火奧氏體，延性未回火奧氏體層會大大降低模具熱疲勞性能。假如切削表面部分提溫達(dá)800℃之上，而且制冷不全面時，則表面原材料能被再次奧氏體化并熱處理成奧氏體，因此模具表面層也會產(chǎn)生非常高的組織應(yīng)力，與此同時切削環(huán)節(jié)中模具表面溫度很快也會引起內(nèi)應(yīng)力，組織應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力累加易造成模具造成切削裂紋。
(4)電火花線切割
失效原因：電火花線切割是當(dāng)代模具生產(chǎn)過程中不可或缺的深度加工方式。電暈放電時，局部的瞬間溫度達(dá)到1000℃之上，使充放電處熔化和汽化，在電火花線切割表面有一層析被熔融又很再次凝結(jié)金屬，其中還有很多顯微鏡裂紋。在高倍顯微鏡這一層析金屬材料呈白光澤度，即白凈層。
研究發(fā)現(xiàn)，針對高細(xì)晶強(qiáng)化的H13鋼，電火花線切割所形成的表面白凈層顯微組織為新生奧氏體、屈氏體和碳化物滲碳體，未回火的新生奧氏體存在許多顯微鏡裂紋。H13鋼質(zhì)模具在工作上承受載荷時，這種顯微鏡裂紋非常容易發(fā)展成宏觀經(jīng)濟(jì)裂紋，造成模具易發(fā)生初期破裂和初期損壞。
解決方案：H13鋼模具經(jīng)電火花線切割后該再次回火，以消除熱應(yīng)力，但回火溫度最好不要超過電火花線切割前最大回火溫度。
(5)熱處理方法
失效原因：科學(xué)合理的熱處理方法能使模具得到所需的物理性能，提升模具的使用期?？墒侨粢驘崽幚矸椒ㄔO(shè)計方案不合理或操作失誤而出現(xiàn)熱處理工藝缺點，將嚴(yán)重威脅模具的承載力，造成早期失效，減少使用壽命。熱處理工藝缺點有超溫、粗晶、滲碳、干裂、淬硬層不勻和硬度不夠等。
解決方案：H13鋼模具在服現(xiàn)役一定時間后，當(dāng)積累下來的熱應(yīng)力做到可怕的程度時，解決模具開展去地應(yīng)力回火，不然模具在持續(xù)服現(xiàn)役時可能因為熱應(yīng)力造成干裂。
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