歡迎進入青島豐東第三方測試中心網站! 電話:400-6577-217 | 加入收藏
— 全國服務熱線 —
400-6577-217
豐東熱技術認證
CNAS證書
豐東熱技術認證
高新技術企業證書
第三方檢測機構
首頁 > 失效分析案例
失效分析案例
立即聯系我們
400-6577-217

熱鍛模早期失效分析報告

發布時間:2020-12-02   作者:豐東熱技術   已閱讀:
        熱鍛模具鋼用于制造高溫狀態下壓力加工的模具,具有高速、高溫、強負荷、高韌性的惡劣工作環境,型腔內局部溫度可高達600℃,因此熱穩定性能成為熱鍛模具鋼的一個重要指標。
        本文分析的汽車用熱鍛模材料為H13,采用電渣重溶和普通熱處理,設計硬度為48±1HRC,使用初期即發生開裂。宏觀觀察模具外觀,模具鍛造比較大,型腔較深,開裂位置貫穿模具型腔最深處。宏觀圖片如下圖:
熱鍛模早期失效分析
圖1  樣品實物照片及開裂位置
熱鍛模早期失效分析
圖2  斷口宏觀圖片
        根據模具的失效情況,我們分別對模具的工況,材料,熱處理指標硬度、金相等進行了失效分析檢測
        樣品前處理
熱鍛模早期失效分析--樣品前處理
        一、硬度測試
熱鍛模早期失效分析--硬度測試
        結果分析:模具型腔內硬度有明顯降低,基體硬度超出設計要求。
        二、化學成分
熱鍛模早期失效分析--化學成分分析
        結果分析:模具化學成分符合標準規范要求,未見異常。
        三、金相分析
圖3  1#件模具型腔表面顯微組織  100×
圖3  1#件模具型腔表面顯微組織  100×
圖4  1#件模具型腔熱疲勞裂紋顯微組織  500×
圖4  1#件模具型腔熱疲勞裂紋顯微組織  500×
圖5  1#件模具型腔熱疲勞裂紋未腐蝕  500×
圖5  1#件模具型腔熱疲勞裂紋未腐蝕  500×
圖6  1#件垂直于型腔面帶狀組織  100×
圖6  1#件垂直于型腔面帶狀組織  100×
圖7  1#件心部晶粒度  100×
圖7  1#件心部晶粒度  100×
圖8  1#件裂紋附近顯微組織  100×
圖8  1#件裂紋附近顯微組織  100×
圖9  1#件裂紋附近顯微組織  500×
圖9  1#件裂紋附近顯微組織  500×
圖10  1#件基體顯微組織  500×
圖10  1#件基體顯微組織  500×
圖11  1#心部夾雜物未腐蝕  200×
圖11  1#心部夾雜物未腐蝕  200×
        結果分析:失效模具顯微組織如圖3至圖11所示。經過對比分析,分析結果如下:型腔面存在<0.1mm的熱疲勞裂紋(見圖3-5),基體組織為粗大貝氏體+回火馬氏體+少量共晶碳化物(見圖9/10),鋼材存在成分偏析,組織偏析形成的纖維帶狀組織與裂紋方向平行(見圖6/8),基材晶粒度8級(見圖7),有輕微夾雜物(見圖11)。模具心部存在較粗大的針狀貝氏體,組織有明顯的偏析,可能熱處理過程存在不規范。
        四、分析結論
        1、宏觀觀察樣品,裂紋起始位置位于型腔內部一端中間位置,模具型腔有使用痕跡,導向凸起有撞擊痕跡,斷面裂紋走向由型腔面向基體呈河流狀延伸;
        2、模具型腔處硬度為46HRC,基體硬度為51.5HRC左右,超出設計要求,型腔面由于使用受熱產生了硬度降低和疲勞微裂紋;
        3、模具成分符合H13范圍要求,但存在微觀偏析,經過顯微硬度對比,偏析處硬度約550HV1,遠離偏析處約500HV1,當基材偏析較嚴重時,易使鋼材力學性能產生各向異性,并且失效模具型腔面與帶狀組織垂直,有利于裂紋擴展。
        4、綜合以上分析,失效模具基體組織較粗大、硬度較高,是材料脆性增加的主要原因。

相關資訊 相關資訊 相關資訊
News Center
了解更多

中文字幕无线码一区