眾所周知，模具鋼在執(zhí)役時(shí)，在其不同部位，接受著不同的效果力。一個(gè)副模具在執(zhí)役進(jìn)程中，可能一起或先后出現(xiàn)多種損害方式。大多數(shù)模具鋼出現(xiàn)損害后不會(huì)當(dāng)即喪失執(zhí)役才能，僅在其中之一種損害開展到足以妨礙模具鋼的正常作業(yè)或是生產(chǎn)出廢品時(shí)，此模具鋼才停止執(zhí)役。因而，所謂失效方式，就是使模具喪失執(zhí)役才能的某些損害方式。
冷、熱模具鋼在執(zhí)役中失效的基本方式有五種：塑性變形、磨損、疲憊、冷熱疲憊、斷裂及開裂。東莞弘超研討標(biāo)明，模具在作業(yè)進(jìn)程中有可能一起出現(xiàn)多種損壞方式，各種損害之間又相互滲透、相互促進(jìn)、各自開展，而當(dāng)某種損壞的開展導(dǎo)致模具失掉正常功能，則模具失效。其中除冷熱疲憊首要出現(xiàn)在熱作模具外，其他四種失效方式，在冷作或熱作模具上，均可能出現(xiàn)。
失效剖析是指剖析失效原因，研討和采取補(bǔ)救措施和預(yù)防措施的技能與辦理活動(dòng)，再反饋于生產(chǎn)，因而是質(zhì)量辦理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)(下圖為壓鑄模具熱龜裂的體現(xiàn)圖)。
失效剖析的意圖是尋覓資料及其構(gòu)件失效的原因，從而避免和防止相似事故的產(chǎn)生，并提出預(yù)防或推延失效的措施。失效剖析作業(yè)在資料的正確挑選和運(yùn)用，新資料、新工藝、新技能的開展，產(chǎn)品設(shè)、制造技能的改善，資料及零件質(zhì)量檢查、驗(yàn)收規(guī)范的擬定、改善設(shè)備的操作與保護(hù)，促進(jìn)設(shè)備監(jiān)控技能的開展等方面均起重要效果。
金屬資料失效剖析觸及的學(xué)科和技能種類極為廣泛。學(xué)科包含金屬資料、金屬學(xué)、冶金學(xué)、金屬工藝學(xué)、金屬焊接、資料力學(xué)、斷裂力學(xué)、金屬物理、沖突學(xué)、金屬的腐蝕與保護(hù)等。試驗(yàn)剖析技能包含金相、化學(xué)成分、力學(xué)性能、電子顯微斷口、X射線相結(jié)構(gòu)等。
當(dāng)模具接受的負(fù)荷超越模具鋼材的屈從強(qiáng)度時(shí)，模具會(huì)產(chǎn)生塑性變形。東莞市弘超模具科技有限公司根據(jù)實(shí)踐總結(jié)，圖例解讀模具的塑性變形概念和原理。
例如：凹模在執(zhí)役中出現(xiàn)的型腔、型孔脹大，棱角倒塌以及沖頭在執(zhí)役中出現(xiàn)沖頭鐓粗、縱向曲折等，尤其是熱模具，模具的作業(yè)面與高溫的坯料觸摸，使型腔外表溫度往往超越熱作模具鋼的回火溫度，型槽內(nèi)壁因?yàn)檐浕粔核驂憾?，使型槽尺度變樣，失掉其尺度和形狀的精度而失效?br/>
還有冷擠壓沖頭所遭到的負(fù)荷有時(shí)可能超越250kg/mm2，如果模具鋼材的抗壓屈從極限不足，沖頭很快會(huì)鐓粗;細(xì)長(zhǎng)沖頭在遭到偏心負(fù)荷時(shí)會(huì)因趨屈從強(qiáng)度不足而產(chǎn)生曲折變形;低淬透性的鋼種作冷鐓模時(shí)，模具在淬火加熱后，對(duì)內(nèi) 孔進(jìn)行噴水冷卻產(chǎn)生一個(gè)硬化層。模具在運(yùn)用時(shí)如果冷鐓力過大，硬化層下面基底的抗壓屈從強(qiáng)度不高時(shí)，模具孔腔便被壓塌。
熱鍛模在執(zhí)役中首要因?yàn)闇囟壬?，很?jiǎn)單在外力效果下產(chǎn)生變形走樣，壓入法成型簡(jiǎn)單產(chǎn)生型槽邊角處內(nèi)陷，鐓粗法成型易將型槽邊角處壓堆，型槽內(nèi)沖孔凸臺(tái)與毛邊槽橋部均歸于壓塌或內(nèi)陷。
模具鋼的屈從強(qiáng)度，一般隨碳含量及某些合金元素的增多而升高。在硬度相同的條件下，不同化學(xué)成分的模具鋼具有不同的抗壓強(qiáng)度。例如：當(dāng)模具鋼的硬度為63HRC時(shí)，下列四種模具鋼的抗壓屈從強(qiáng)度由高到低的次序?yàn)椋篧18Cr4V→Cr12→Cr16WV→5CrNiW。
模具的塑性變形是模具金屬資料的屈從進(jìn)程。是否產(chǎn)生塑性變形，起主導(dǎo)效果的是機(jī)械負(fù)荷以及模具鋼的屈從強(qiáng)度。在高溫下作業(yè)的模具，是否產(chǎn)生塑性變形，首要取決于模具的作業(yè)溫度和模具鋼的高溫強(qiáng)度。
模具在執(zhí)役進(jìn)程中，因金屬變形活動(dòng)，在模具外表產(chǎn)生劇烈的沖突，引起模具外表物質(zhì)的損耗，使模具的幾許形狀及粗糙度產(chǎn)生變化，形成被加工零件的形狀、尺度和外表質(zhì)量不符合要求時(shí)，模具即失效。如果在沖突進(jìn)程中，模具作業(yè)外表黏附了一些坯料金屬，因而使模具的幾許形狀產(chǎn)生變化而不能繼續(xù)執(zhí)役，也視為磨損失效。因而磨損失效體現(xiàn)為：刃口鈍化、棱角變圓、平面下陷、外表溝痕鈍化、剝落黏模等。別的，熱沖孔頭在執(zhí)役中，因?yàn)闈?rùn)滑劑焚燒后轉(zhuǎn)化為高壓氣體，對(duì)沖頭外表進(jìn)行劇烈沖刷，形成一種很特別的物質(zhì)損耗方式，稱為氣蝕。
模具產(chǎn)生磨損失效的底子原因是沖突，落料沖孔時(shí)，模具由磨損而使刃口變鈍，沖壓出的零件毛刺增大，最后停止作業(yè)。冷沖時(shí)，如果沖壓負(fù)荷不大，磨損類型首要是氧化磨損，也可能有某種程度的咬合磨損。當(dāng)刃口部分逐步變鈍或沖壓負(fù)荷較大時(shí)，咬合磨損的情況變得嚴(yán)重而使磨損加速。
模具鋼的耐磨性，不只取決于它的硬度，還取決于它的碳化物的性質(zhì)、大小、分布和數(shù)量。在模具鋼中，現(xiàn)在以高速鋼和高碳高鉻鋼的耐磨性最高。但在鋼中存在有嚴(yán)重的碳化物偏析或大顆粒的碳化物的情況下，這些碳化物易剝落而引起磨粒磨損，更使磨損加速。
輕載冷作模具(薄板沖載、拉延、曲折等)的沖擊載荷不大，首要是靜磨損。在靜磨損條件下，模具鋼的含碳量愈多，其耐磨性愈高。在沖擊磨損條件下(如冷鐓、冷擠、熱鍛等)，模具鋼中過多的碳化物無助于提高其耐磨性，反而因沖擊磨粒磨損會(huì)下降其耐磨性。
研討標(biāo)明，在沖擊磨粒磨損條件下，模具鋼的含碳量以6%為上限，高于此值磨損進(jìn)程急劇加速。冷鐓模在沖擊載荷條件下作業(yè)，如模具鋼中碳化物過多，簡(jiǎn)單因沖擊磨損而出現(xiàn)外表剝落。這些剝落的硬粒子，將成為磨粒，加速了磨損速度。熱作模具的型腔外表，因?yàn)楦邷剀浕鼓湍バ韵陆?。此外，氧化鐵皮也起到磨料的效果，一起，還有高溫氧化腐蝕的效果。因而，熱作模具的磨損進(jìn)程極為復(fù)雜，磨損速度比冷作模具快得多。
模具為什么會(huì)疲憊?如何推延模具的疲憊。疲憊失效的特征，是在模具的某些部位，經(jīng)過必定的執(zhí)役期，萌發(fā)了細(xì)微的裂紋，并逐步向縱深擴(kuò)展，裂紋擴(kuò)展到必定的尺度后，嚴(yán)重削弱模具的承載才能而引起斷裂。疲憊裂紋萌發(fā)于應(yīng)力較大的部位，特別是有應(yīng)力會(huì)集的部位(尺度過渡、缺口、刀痕、磨削裂紋等)。疲憊斷裂時(shí)，斷口可分為兩部分：一部分是疲憊裂紋開展形成的疲憊處破裂斷面，出現(xiàn)貝殼狀，疲憊源坐落貝殼極點(diǎn);另一部分為突然斷裂，出現(xiàn)不平整的粗糙斷面。
使模具產(chǎn)生疲憊損害的底子原因是循環(huán)載荷。凡促使外表拉應(yīng)力增大的因素，均加速疲憊裂紋的萌發(fā)。
冷作模具在高硬度狀態(tài)下執(zhí)役，此時(shí)，模具鋼具有很高的屈從強(qiáng)度和很低的斷裂韌性。高的屈從強(qiáng)度有利于推延疲憊裂紋的萌發(fā)，但低的斷裂韌性使疲憊裂紋的擴(kuò)展速率加速和臨界長(zhǎng)度減小，使疲憊裂紋的擴(kuò)展循環(huán)數(shù)大大縮短。因而冷作模具，其疲憊壽數(shù)首要取決于疲憊裂紋萌發(fā)時(shí)刻。
熱作模具一般在中等或較低的硬度狀態(tài)下執(zhí)役，模具的斷裂韌性比冷作模具高得多。因而，在熱作模具中，疲憊裂紋的擴(kuò)展速度低于冷作模具，臨界長(zhǎng)度也大于冷作模具。熱作模具疲憊裂紋的亞臨界擴(kuò)展周期較冷作模具長(zhǎng)得多。
但是，熱作模具外表受急冷急熱，簡(jiǎn)單萌發(fā)冷熱疲憊裂紋。熱作模具的疲憊裂紋萌發(fā)時(shí)刻，比冷作模具短得多。因而，許多熱作模具，其疲憊斷裂壽數(shù)首要取決于疲憊裂紋的擴(kuò)展時(shí)刻。熱鍛模在手錘擊時(shí)，可能受力過載，但更為多見的也是疲憊破壞。東莞市弘超模具科技有限公司實(shí)踐使用證明，日本大同高壽數(shù)熱作模具鋼DH31-S以及瑞典Uddeholm熱作模具鋼DIEVAR具有優(yōu)異的抗熱疲憊性能。
