热锻模具失效

To be indifferent, it is a kind of mood in life, an attitude of sticking to life's duty.同学互助一起进步（页眉可删）锻造过程中常见的失效形式与防止措施1、氧化（1）钢的氧化特征在氧化性气氛中加热时，钢与氧、二氧化碳、水蒸气、二氧化硫等发生互相作用生成铁的氧化物，在钢材表面形成了氧化铁皮。

在钢的氧化过程中，铁以离子状态由内层向外层表面扩散，氧化性气体则以原子状态由外表层经吸附后向内层扩散。

在外表面因氧的含量多，形成Fe2O3，而内部则形成FeO，即由外层至内层氧化程度逐渐减轻。

氧化皮与铁的膨胀系数不同，易从钢上剥离，从而加速了钢的氧化。

（2）氧化对锻件质量的影响氧化不仅烧损大量的钢材，而且表面粘结有氧化皮的钢，在拔丝、冲压、模锻时易引起模具损坏，切削加工晨易引起刀具磨损。

氧化对锻件质量也有—定的影响，如锻件表面粘结的氧化皮，不仅降低锻件（特别是精密模锻件）的表面质量和尺寸精度，而且在热处理时引起组织和性能不均匀。

（3）影响钢氧化的因素影响钢氧化的因素很多，主要是加热温度、加热时间、炉气成分和钢的化学成分等。

首先是加热温度与时间的影响，加热热越高，扩散速度越快，钢的氧化也越严重。

加热时间越长，氧化损失也越大。

其次是炉气成分的影响，当过剩系数控制在0.4~0.5时，可以形成保护性气氛，避免发生氧化。

低于800℃时，SO2对钢的氧化作用不强。

但在1000~1200℃时，含0.1％SO2就会使氧化速度增加两倍；再次是钢的化学成分的影响，当钢中含碳量大于0.3％时，随含碳量的增多，氧化速度减小。

另外。

一些元素如Cr、Ni、Si、Mo等在金属表面形成牢固致密的保护薄膜，阻止氧向内部扩散，使氧化速度减慢。

而当钢中铬及镍含量大于13％~20％时，实际上就很少发生氧化。

（4）防止氧化的措施减少金属与氧的接触时间，如采用快速加热、感应加热等，以减少金属在高温下保温停留的时间。

归纳热作模具的工作条件及失效形式一、工作条件1. 温度要求：热作模具的工作温度是一个非常重要的参数。

一般情况下，热作模具的工作温度要求会比一般模具的工作温度高出许多，因为热作模具通常是在高温条件下工作的。

在高温条件下，材料的热膨胀系数大，使得模具在工作时的热胀冷缩变形及应力明显增大。

2. 应力要求：热作模具在工作过程中还会受到很大的应力，而这个应力可能会导致模具的失效。

热作模具需要具有很高的抗热疲劳性能和抗热变形能力。

3. 温度均匀性要求：热作模具需要具有很高的温度均匀性。

如果温度均匀性不好，会导致材料的热胀不均匀，最终造成模具的失效。

二、失效形式1. 疲劳失效：在高温条件下，模具长期受到热载荷的作用，容易导致热疲劳，从而产生裂纹、变形等失效形式。

2. 磨损失效：热作模具在高温条件下工作时，材料表面容易受到氧化、腐蚀的影响，导致磨损失效。

3. 变形失效：高温条件下，模具材料的热胀冷缩变形会更加显著，容易导致模具的变形失效。

4. 剥离失效：热作模具在工作时，因热胀冷缩和热应力的作用，容易使模具镀层和基体发生剥离现象，从而引起失效。

三、个人观点和理解热作模具的工作条件和失效形式是一个非常复杂的问题，需要综合考虑材料性能、工艺要求、环境条件等多方面因素。

在实际工作中，需要通过不断的实践和探索，结合先进的材料和加工工艺，来不断提高热作模具的工作性能和寿命。

也需要加强对热作模具的监测和维护工作，及时发现和处理可能导致失效的问题，最大限度地延长热作模具的使用寿命。

结语热作模具的工作条件及失效形式是一个值得深入探讨的话题，在实际工作中需要我们多方面考虑，并结合自身实际情况，不断提高热作模具的使用寿命和工作效率。

希望通过本文的共享，能够对热作模具的工作条件及失效形式有更深入的理解和认识。

热作模具是在高温条件下进行加工和成形的模具，因此其工作条件和失效形式都与高温相关。

在实际工作中，热作模具通常需要经历高温、高应力、高热胀冷缩变形等多重挑战，这就对热作模具的材料选择、工艺要求和维护保养提出了更高的要求。

浅谈热锻模具失效的预防【摘要】本文针对锻模的几种主要失效形式，从模具材料、模具设计、模具制造和模具使用等几个方面提出了相应的预防措施，以改善模具制造质量和提高模具的使用寿命。

【关键词】模具；失效；预防措施0.引言模锻是实现模锻工艺的重要手段，在锻造生产中占有十分重要的地位。

其中模具的费用占模锻生产成本的比例达到15%～20%，因此模具的使用寿命一直受到锻造行业的高度重视。

针对模具失效报废的各种原因，提前采取相应的预防措施，可以有效的延长模具的使用寿命，从而降低生产成本，提高经济效益。

1.热锻模具失效的几种形式热锻模具的失效是指模具出现了不能通过修复手段来恢复其使用功能的损伤，也就是通常我们所说的模具损坏或报废。

锻模失效的主要形式包括：磨损、塑性变形、热疲劳裂纹、断裂。

1.1磨损磨损是模具在使用过程中，模膛表面与金属坯料接触产生相对运动，模膛表面金属逐渐被磨蚀的现象。

一般表现为刃口钝化、棱角变圆、平面下陷、表面沟痕等。

1.2塑性变形塑性变形是指模膛与金属坯料接触时，某些部位因温度急剧升高而软化或模膛本身强度不足，在较高的应力作用下模具的几何形状或尺寸发生了改变，如模膛塌陷、扩展、凸台和棱角倒塌以及凸模出现镦粗、纵向弯曲等。

1.3热疲劳裂纹热疲劳裂纹是指模膛表面在循环热应力的作用下产生循环的塑性应变，经过一定的循环次数，导致表面产生的许多细小裂纹。

1.4断裂断裂指模具受到冲击载荷时，当产生的内应力超过材料的强度极限时，从应力集中处发生开裂。

断裂一般分为脆性断裂和疲劳断裂。

2.热锻模具失效的预防措施2.1模具材料方面模具材料，是构成模具的基础，对模具的寿命有着最直接的影响。

因此，模具设计的首要任务是正确选用并合理使用模具材料，以保证模具的正常使用寿命。

模具选材一般需要满足三个条件：满足耐磨性，强韧性等工作需求，满足工艺要求，满足经济适用性。

热作模具钢除应具有高的强度，硬度，耐磨性和冲击韧性外，还应具有良好的高温强度，热疲劳性能和淬透性。

汽车零部件的热锻模具失效分析汽车零部件是现代汽车工业发展的核心之一，而热锻模具则是制造高强度汽车零部件的重要工具。

在汽车零部件的生产过程中，热锻模具的失效将极大地影响汽车零部件的质量和生产效率。

因此，对汽车零部件热锻模具失效的分析具有重要的现实意义和科学价值。

一、热锻模具失效的原因热锻模具失效通常是由多种因素导致的。

热锻模具在使用过程中，会不可避免地受到高温、高压和高应力等复杂环境的影响，从而导致模具疲劳、热裂纹和塑性变形等失效机制。

1. 疲劳失效疲劳是热锻模具失效中最常见的一种机制。

当模具受到高应力、高温、高压力等环境影响时，会发生一定程度的疲劳损伤。

当这些损伤积累到一定程度时，模具将出现裂纹，最终导致断裂。

2. 热裂纹失效热锻模具在冷却过程中，由于热应力的作用，容易出现热裂纹失效。

这种失效机制是由于模具的内部温度分布不均匀，在冷却过程中，表层温度急剧下降，而内部温度下降较慢，导致材料产生内部剪切，从而导致热裂纹出现。

3. 塑性变形失效塑性变形失效是由模具在应力作用下发生塑性变形，导致模具在使用过程中失去其原有的形状和尺寸的一种失效机制。

这种失效机制通常发生在模具的弯曲部位和凸凹面等高应力集中的区域。

二、热锻模具失效的分析方法为了有效地预防热锻模具的失效，必须采用科学的方法对其进行分析。

目前，热锻模具失效的分析主要采用以下方法：1. 金相分析金相分析是对热锻模具失效的组织进行显微观察和分析的方法。

通过对模具失效部位的金相组织进行观察和分析，可以确定热锻模具失效的机制，并得出正确的判断和结论。

2. 组织分析组织分析是对热锻模具失效组织进行定量和定性研究的方法。

通过对失效部位进行显微组织观察和分析，可以确定热锻模具失效的组织类型和组织形态等重要信息。

3. 热分析热分析是对热锻模具失效过程中温度分布和热应力进行分析的方法。

通过对模具失效前后的温度变化和热应力的变化进行分析，可以确定失效的原因和机制。

阀门锻件热锻模具失效原因分析及改进措施摘要：阀门锻件的热锻模具在热锻过程中承受高温和高压力的作用，要求具备良好的耐热、耐磨和抗变形的特性。

合理选用和设计热锻模具，不仅可以保证阀门锻件的质量和尺寸精度，还可以提高生产效率和降低成本。

基于此，以下对阀门锻件热锻模具失效原因分析及改进措施进行了探讨，以供参考。

关键词：阀门锻件热锻模具；失效原因分析；改进措施引言阀门锻件是一种重要的工业零部件，广泛应用于石油、化工、能源等领域。

为了生产高质量的阀门锻件，热锻技术被广泛采用，而合适的热锻模具则是热锻过程中至关重要的工具。

本文旨在介绍阀门锻件热锻模具的相关知识。

1阀门锻件在工业领域的重要性阀门锻件在工业领域中具有重要的作用和价值，以下是它们的几个方面：1.安全和可靠性：阀门锻件是用于控制和调节流体介质的装置，在工业过程中扮演着重要的角色。

阀门锻件通常具有高强度、耐腐蚀和耐高温等特性，能够承受高压、高温等恶劣工况，确保工艺系统的安全和可靠运行。

2.流体控制：阀门锻件通过开合或调节流道来控制流体介质的通断、流量和压力，能够实现对工艺系统的精确控制。

阀门的性能和功能直接影响到工艺参数的稳定性和产品质量。

3.关键设备和元器件：在工业领域中，许多工艺系统都依赖于阀门锻件来实现各种关键操作，如流量调节、压力控制、密封和切断等。

阀门锻件被广泛应用于石油化工、电力、制造业、水处理、采矿和制药等行业。

4.节能和环保：阀门锻件的正常运行和有效控制能够减少能源的浪费和环境污染。

通过适时关闭和调节阀门，可以实现节能减排，提高工艺系统的能源利用率。

5.维护和修理：阀门锻件通常设计为易于维护和修理，方便对设备进行检修、更换部件和维护保养。

这有助于减少停机时间和维修成本，提高生产效率和设备可靠性。

2阀门锻件热锻模具失效原因分析阀门锻件热锻模具是在高温和高压力条件下工作的，同时还承受着重复的冲击和力量，因此会存在一些常见的失效原因。

以下是一些可能导致阀门锻件热锻模具失效的原因分析：1.疲劳失效：热锻模具在循环加载下会逐渐发展出疲劳裂纹，并最终导致疲劳失效。

浅谈热锻模具的失效摘要：本文主要探讨了热锻模具几种主要失效形式及产生的原因，为预防热锻模具的损坏和延长模具的使用寿命提供了相关的理论依据。

关键词：模具失效磨损裂纹1、引言模锻在锻造生产中占有十分重要的地位。

而模具的费用占模锻生产成本的比例在15%～20%。

因此模具的使用寿命一直受到锻造行业的高度重视。

而想要延长模具的使用寿命，那么我们首先就要了解模具是怎么失效报废的，找到模具失效的原因，才能采取相应的对策，使模具最大限度的延长使用寿命，从而降低模锻的生产成本，提高经济效益。

2、热锻模具失效的概念热锻模具的失效是指模具出现了不能通过修复手段来恢复其使用功能的损伤，也就是通常我们所说的模具损坏或报废。

热锻模具靠模膛使锻件毛坯成型，模膛直接与高温毛坯接触、承受脉冲式热负荷的作用，并承受锻压设备打击产生的高能冲击载荷和金属流动产生的摩擦力的作用，在模具的材料和设计加工水平正常及操作规范的情况下，模具的损坏大多数都发生在模膛部分。

这种失效通常称为“正常失效”。

模具的“正常失效”主要是机械应力和热应力的长期联合作用下，导致磨损、塑性变形或者出现裂纹或开裂所致。

当模具未达到现有技术水平下普遍公认的使用寿命时，通常称为模具的“非正常失效”，又称早期失效。

模具的“非正常失效”主要是因为模具材料冶金质量不合格、模具设计或制造工艺不当以及操作使用不当造成的。

早期失效包括模体脆性断裂、模膛塌陷和局部严重磨损等。

3、热锻模具失效的形式3.1 磨损磨损是模具在使用过程中，模膛表面与金属坯料接触产生相对运动，模膛表面金属逐渐被磨蚀的现象。

一般表现为刃口钝化、棱角变圆、平面下陷、表面沟痕、剥落黏模等。

而磨损的部位主要出现在模膛金属流动剧烈的转角处和飞边槽桥部，据统计，模具因磨损而报废的约占报废总数的70%左右。

一般磨损失效可分为以下几种形式：（1）疲劳磨损—模膛表面与变形金属表面相对运动时，在机械应力与热应力的作用下，使模膛表面金属疲劳脱落的现象。

２０２０年１０月第４４卷增刊２　Ｖｏｌ．４４Ｓｕｐｐｌ．２Ｏｃｔ．２０２０收稿日期：２０２０－０７－２０作者简介：佟倩（１９８６－），女，高级工程师。

ｔｏｎｇｑｉａｎ１２９＠１６３．ｃｏｍＨ１３钢热锻模具早期失效的原因佟　倩１，马　跃１，孙齐松１，彭仕江２，黄　祥２，李玉全２（１．首钢技术研究院，北京１０００４３；２．首钢贵阳特殊钢有限责任公司，贵阳５５００００）摘　要：某厂生产的一批Ｈ１３钢制热锻模具发生早期开裂，采用宏观形貌观察、化学成分分析、显微组织观察、冲击试验等方法对其早期失效原因进行了分析。

结果表明：该模具开裂的主要原因为高温回火脆性，即热处理工艺的不合理导致晶界弱化，使模具的冲击韧性大幅降低，抵抗裂纹扩展的能力下降，最终发生整体脆断；建议通过提高冶金质量、添加钼、钨等合金元素、优化热处理工艺等方法来消除或减少杂质元素在晶界的偏聚，以防止此类失效再次发生。

关键词：Ｈ１３钢；热锻模具；高温回火脆性；冲击韧性中图分类号：ＴＧ１４２．１ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１０００－３７３８（２０２０）增刊２－００３９－０３Ｃａｕｓｅｓ　ｏｆ　Ｅａｒｌｙ　Ｆａｉｌｕｒｅ　ｏｆ　Ｈ１３Ｓｔｅｅｌ　Ｈｏｔ　Ｆｏｒｇｉｎｇ　ＤｉｅＴＯＮＧ　Ｑｉａｎ１，ＭＡ　Ｙｕｅ１，ＳＵＮ　Ｑｉｓｏｎｇ１，ＰＥＮＧ　Ｓｈｉｊｉａｎｇ２，ＨＵＡＮＧ　Ｘｉａｎｇ２，ＬＩ　Ｙｕｑｕａｎ２（１．Ｓｈｏｕｇａｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈｏｕｇａｎｇ　Ｇｕｉｙａｎｇ　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｓｔｅｅｌ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕｉｙａｎｇ　５５００００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅａｒｌｙ　ｃｒａｃｋｉｎｇ　ｏｃｃｕｒｒｅｄ　ｉｎ　ａ　ｂａｔｃｈ　ｏｆ　Ｈ１３ｓｔｅｅｌ　ｈｏｔ　ｆｏｒｇｉｎｇ　ｄｉｅｓ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ａ　ｆａｃｔｏｒｙ．Ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎｓｆｏｒ　ｅａｒｌｙ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｂｙ　ｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｍｐａｃｔ　ｔｅｓｔ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｍｏｌｄ　ｃｒａｃｋｉｎｇ　ｗａｓ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｔｅｍｐｅｒ　ｂｒｉｔｔｌｅｎｅｓｓ．Ｔｈｅ　ｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｌｅｄ　ｔｏ　ｇｒａｉｎ　ｂｏｕｎｄａｒｙ　ｗｅａｋｅｎｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｇｒｅａｔｌｙ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｔｏ　ｒｅｓｉｓｔ　ｃｒａｃｋ　ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｌｄ，ａｎｄ　ｆｉｎａｌｌｙ　ｏｖｅｒａｌｌｂｒｉｔｔｌｅ　ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｏｃｃｕｒｒｅｄ．Ｉｔ　ｗａｓ　ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ　ｔｏ　ｅｌｉｍｉｎａｔｅ　ｏｒ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｍｐｕｒｉｔｙ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ａｔ　ｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ　ｂｙ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　ｑｕａｌｉｔｙ，ａｄｄｉｎｇ　ａｌｌｏｙ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ　ａｎｄ　ｔｕｎｇｓｔｅｎ，ａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ　ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｔｏ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｓｕｃｈ　ｆａｉｌｕｒｅｓ　ｆｒｏｍ　ｒｅｃｕｒｒｉｎｇ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｈ１３ｓｔｅｅｌ；ｈｏｔ　ｆｏｒｇｉｎｇ　ｄｉｅ；ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｔｅｍｐｅｒ　ｂｒｉｔｔｌｅｎｅｓｓ；ｉｍｐａｃｔ　ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ０　引　言Ｈ１３钢为Ｃ－Ｃｒ－Ｍｏ－Ｓｉ－Ｖ马氏体型热作模具钢，是目前使用最广泛且最具代表性的热作模具钢种，其具有淬透性和韧性较高、热稳定性和抗热疲劳性能优良等优点，因此被广泛应用于制作中型锤锻模、中小机锻模、热挤压模以及铝、镁合金压铸模等［１－４］。