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嘉峪檢測網 2020-01-13 14:38
鋁型材擠壓模具承受很大的擠壓力、強烈的摩擦、劇烈的冷熱循環引起的熱應力以及高溫氧化，模具選用的材料需要具有高的熱強性、高的耐磨性、足夠的韌性和耐熱疲勞性能，圖1為擠壓模具工作狀態示意。
圖1 擠壓模具示意
（a） （b）
圖2 裂紋的宏觀形貌照片
圖3裂紋斷口形態及取樣示意
圖4 斷口形貌的局部放大（6.5×）
（a）
（b）
圖5 裂紋及附近組織（100×）
（a）10×
（b）40×
圖6 分流孔加工面局部放大
（a）腐蝕前裂紋（100×）
（b）100×
（c）500×
（d）500×
圖7 分流孔內壁腐蝕前后的顯微裂紋形態
表1 化學成分（質量分數）（%）
|
元素 |
C |
Mn |
Si |
S |
P |
Ni |
Cr |
V |
Mo |
Cu |
|
標準 要求 |
0.37～0.42 |
0.30～0.50 |
0.90～1.20 |
≤0.005 |
≤0.020 |
≤0.25 |
5.00～5.50 |
0.90～1.20 |
1.20～1.50 |
≤0.25 |
|
樣品 |
0.410 |
0.38 |
0.92 |
0.003 |
0.019 |
0.17 |
5.15 |
0.98 |
1.31 |
0.07 |
表2 非金屬夾雜物（級）
圖8 非金屬夾雜物（100×）
圖9 顯微組織（500×）
（a） （b） （c） （d） （e）
圖10 白層深度
表3 電火花設備加工參數與白層深度關系標定
4.結語
擠壓模的宏觀裂紋起源于分流孔表面，是由于電火花加熱參數選擇不當，造成加工表面變質層過厚，出現微裂紋，破壞了材料的連續性，降低了模具的耐疲勞性能。模具在高溫工作環境下，受擠壓應力及熱應力的作用，加劇了裂紋的延伸擴展，直至模具開裂；電火花加工不當是造成該模具開裂的主要原因。
作者：程永強
單位：撫順特殊鋼股份有限公司華南技術服務站
來源：金屬加工
