W6Mo5Cr4V2钢模具淬火开裂失效分析

采用火花放电直读光谱仪、数显维氏硬度计、光学显微镜以及扫描电镜,对W6Mo5Cr4V2钢模具开裂失效件的化学成分、表面硬度、断口形貌及显微组织进行检测和分析。结果表明:由于模具原材料轧制或锻造工艺不合理,铸造枝晶组织未能改善,且轧制及锻造过程中,基体中网状共晶碳化物未打碎,沿网状共晶碳化物脆性急剧增大,致使热处理过程中出现淬火开裂。

NOS525钢热锻模具早期开裂失效分析

采用直读光谱仪、数显洛氏硬度计、光学显微镜、扫描电镜及能谱仪,对NOS525钢热锻模具早期开裂失效件的化学成分含量、断口特征形貌及金相组织进行检测和分析。结果显示,显微组织中的马氏体针尤为细长,该组织属于晶粒粗大的过热组织,主要原因为:模具在热处理过程中高温区加热时间过长,造成组织晶粒的急剧长大,且随着基体组织中碳含量的增加,马氏体形态由条状转变为针状,材料强度降低且脆性增大。由扫描电镜检测得知,模具开裂断面呈准解理断口及出现条状撕裂棱,表明组织中存在低硬度的软点区,断口表面的撕裂棱特征形貌属于淬火后未转变的残余奥氏体组织。残余奥氏体在应力作用下易发生马氏体相变,从而增加组织应力,进一步加大了材料开裂风险,降低模具的使用性能。同时,热锻模具在使用过程中,工作面存在冷却不及时或冷却不彻底的现象,使得模腔凹槽部位产生明显的热疲劳裂纹。

8418钢铝合金压铸模早期开裂失效分析

采用直读光谱仪、数显洛氏硬度计、光学显微镜、扫描电镜及能谱仪,对8418钢铝合金压铸模具失效件的化学成分、表面缺陷形貌特征及显微组织进行检测和分析。结果表明,经过理化检测,基体的晶粒组织粗大,粗大晶粒的平均直径达1647μm,材料过热程度异常严重。原始粗大晶粒带来最终热处理淬火应力的增大,因而产生解理特征的裂纹以及沿晶韧窝的断口形貌。在后期缓冷过程中,碳化物沿晶析出,使得晶间强度显著降低,在淬火组织应力的影响下,形成沿晶开裂的内裂纹。铝合金压铸模早期开裂的原因,是由于过热粗大组织及沿晶开裂的内裂纹,大幅度降低材料强度韧性。模具在使用过程中难以承受压铸加工过程的工作应力,最终在模具模腔表面圆角最小处,即应力集中倾向最大的部位产生开裂。