F10热作模具的种类和工作失效形式及其特征

热作模具的种类

热作模具可分为压力机锻模、锤锻模、挤压模、压铸模、辊压模等，在服役过程中，主要在高温下承受交变应力和冲击，应具有一定的高温强度和硬度，良好的淬火性和冲击韧性，同时具有足够的热疲劳和抗氧化性能，工业常用的热作模具钢为：3Cr2W8V、5CrMnMo、5CrNiMo、4Cr3Mo2NiVNbB（HDB）、H12等。

热作模具的工作失效形式及其特征

其常见的失效形式分为以下几种。

（1）变形失效

变形失效是指在高温下被加热的毛坯反复与模具的型腔长期接触，当表面的温度高于模具的最终回火或化学热处理的温度时，模具的硬度下降，其基体无法承受热毛坯反复的作用，此时的模具的表面硬度已经降到30HRC以下了，一般而言，热作模具的硬度应在44～52HRC。造成模具发生软化而产生塑性变形，其表现形式为塌陷，多发生在工作载荷大、工作温度高的挤压模具和锻模凸起部位。

（2）热疲劳失效

热疲劳失效是指在环境温度发生周期性变化的条件下工作的模具表面出现的网状裂纹，此裂纹属于表面裂纹，通常深度浅，在机械应力的作用下向内部扩展，最终产生断裂失效。由于热作模具的工作温差大，因此对于急冷急热反复、速度快的热压铸模、锻模等容易出现热疲劳裂纹。

（3）断裂失效

断裂失效是指材料本身的承载能力不足以抵抗工作载荷而出现的材料开裂，它包括脆性断裂、韧性开裂、疲劳断裂和腐蚀断裂等，一般而言，热作模具的断裂与工作载荷过大、材料的热处理和选材不当以及应力集中等几个方面有关，多发生在挤压冲头及模具凸起部位根部等处。

（4）热磨损失效

热磨损失效是指模具工作部位和被加工材料之间发生相对运动而发生的损耗，即尺寸超差和表面损伤（如拉伤、毛边等）两类，模具的工作温度、材料的硬度 、合金元素以及润滑条件均会影响到模具的磨损，可见相对运动剧烈和凸起部位的模具，例如热挤压冲头等容易出现该类磨损失效。