H13模具钢失效的原因以及解决办法

　　H13模具钢应用广泛，热强度和硬度高，耐磨韧性高，耐热疲劳性好，冲击载荷大，摩擦强，冷热循环热应力强，高温氧化，经常出现裂纹、坍塌、磨损、裂纹等故障。下面的天然模具钢小边会告诉你H13模具钢故障的原因及解决方案。

　　1.化学成分和冶金质量

　　失效原因：H13钢是合金钢的过分析。非金属夹杂物、碳化物分析、中心松动、白点等组织存在许多缺陷，大大降低了模具钢的强度、韧性和热疲劳阻力。

　　解决方法：H根据质量一般分为13钢H13钢和优质H13钢。优质H13钢生产工艺先进，钢材纯净，组织均匀，偏析轻微，韧性和热疲劳性能高H13钢必须改锻，粉碎大块非金属夹杂物，消除碳化物偏析，细化碳化物，组织均匀。

　　2.模具设计

　　故障原因:外观尺寸不合格，圆角半径过小，扁宽薄壁截面壁厚差大，孔槽位置不合适。

　　解决方法：

　　a模块的形状尺寸应根据成型零件的材料和几何尺寸来确定，以保证模具的强度。

　　b圆角半径过小，使用过程中，当圆角半径过小，壁厚差异较大时，在模具热处理和使用过程中容易引起过度应力集中和裂纹。因此，在模具设计中尽量避免尖角，合理布置孔槽位置。

　　3.制造工艺

　　(1)锻造工艺

　　失效原因：H合金元素含量高，锻造过程中变形阻力大，材料导热性差，共晶温度低，稍不注意就会过热。

　　解决方案:800~9000℃预热区间，然后加热至锻造温度1065~175℃。为粉碎大型非金属混合物，消除碳化物分析，细化碳化物，组织均匀，锻造时反复卷曲，总锻造比大于4。锻造后的冷却过程中，有淬火裂纹的倾向，容易在心脏产生水平裂纹。H13钢锻后应缓慢冷却。

　　(2)切割加工

　　故障原因：切割加工的表面粗糙度对模具的热疲劳性能有很大模面粗糙度低，无刀痕、划痕、毛刺。这些缺陷导致应力集中，导致热疲劳裂纹。

　　解决方法：在加工模具时，应防止刀痕留在复杂部位的圆角半径过渡处，并打磨根部的孔、槽边和毛刺。

　　(3)磨削加工

　　磨削过程中，局部摩擦热容易造成烧伤、裂纹等缺陷，磨削表面产生残余拉应力，导致模具过早失效。H回火可用于研磨热引起的烧伤，直到产生回火马氏体，脆性未回火马氏体层会大大降低模具的热疲劳性能。如果磨削表面局部加热8000℃以上，当冷却不足时，表面材料将再次奥氏体化并淬火成马氏体，因此模具表面层会产生较高的组织应力。同时，模具表面的温升会迅速引起热应力，组织应力和热应力叠加容易导致模具磨裂。

　　(4)电火花加工

　　故障原因：电火花加工是现代模具制造过程中不可缺少的精加工手段。当火花放电时，局部瞬时温度高达1万℃以上，放电处金属熔化气化，电火花加工表面有一层薄层熔化

　　研究表明，高合金化H13钢、电火花加工形成的表面白亮层显微组织为初生马氏体、残余奥氏体和共晶碳化物，未回火初生马氏体有大量显微裂纹。H这些微裂纹容易发展成宏观裂纹，导致早期断裂和早期磨损。

　　解决方法：H电火花加工后，13钢模应回火，以消除内应力，但回火温度不得超过电火花加工前的更高回火温度。

　　(5)热处理工艺

　　故障原因：合理的热处理工艺可使模具获得所需的力学性能，提高模具的使用寿命。但如果热处理缺陷是由于热处理工艺设计不当或操作不当造成的，会严重损坏模具的承载能力，导致早期故障，缩短工作寿命。热处理缺陷包括过热、过热、脱碳、开裂、淬火层不均匀和硬度不足。

　　解决方法：H13钢模服务一段时间后，当累积内应力达到危险限度时，应对模具进行去应力回火，否则模具继续服务时会因内应力开裂。

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