H13压铸模具失效分析，请大家提供建议

shenfuhai

percyling 发表于 2013-1-2 14:12
模具形状.

从金相照片上是可以看出组织(晶界)有问题,

楼主辛苦了，谢谢上传工件图片。

从工件形状看，裂纹起源内尖角处，此位置容易形成应力集中，如楼上有讲到。

金相图片，的确显示有沿晶的较大颗粒或长条状碳化物，此是造成模具脆性的凶手。也使模具的脆弱部位容易早期开裂。

个人比较倾向于此碳化物为原材中的遗留。

percyling

shenfuhai 发表于 2012-12-29 13:51
从此张照片看，裂纹起源于工件内直角位置。能否比较全面上传工件型腔图片给大家看看？

另外，从你以上 ...

  模具形状.

从金相照片上是可以看出组织(晶界)有问题,


但是不知道锻打是主因还是淬火是主因.请专家给点建议.

percyling

热作模具，Φ338x190，真空处理后加工内腔（怎么加工的不知道），模具已经使用，但寿命很低。
热处理工艺：650—820—1020油淬—540x3h—600x3h—570x3h  硬度46-48HRC







现在是按 2 这个尖角作为起裂源分析的。扫描未见异常。怀疑起袭源是在 1 这个尖角，也就是模具使用时的上表面，请专家指导有没有可能。上表面的台阶处也有铝残留，应该可以证明不是最后开裂的，不排除厂家在裂纹已经产生后还在使用。
一式两份的两片内表面都有铝残留，能谱已经验证。对从上至下的铝残留那么均匀的一条，而起裂是从一个尖角感到不解。


放大倍数200

放大倍数50


放大倍数500


材料夹杂只有硬质相。材料成分有微区的偏析，是淬火等温时间不够引起的吗？还是原来就有？
材料经过锻打，原来想检验原始奥氏体晶粒度，但按标准处理未成功（铁素体没有沿晶界析出），有没有好办法？
大晶粒边上有数量较多的小晶粒，且大小晶粒尺寸差别较大，是否可以判断锻打后处理的不好？
晶界上可见有析出，有没有可能锻打时温度过高？








断面直接泡在丙酮里超声清洗。明显的塑性断裂。
模具寿命过低的的真正原因是什么，还需要做什么测试？请各位专家一起讨论。

percyling

重新上传了一下照片。

超越1016

如果晶界析出较多的碳化物+夹杂物+微偏析，足已使材料提前失效；尖角损伤，导致应力集中，成为裂纹起源很常见。个人观点，请专家指正。

shenfuhai

percyling 发表于 2012-12-29 09:48
凹模，内腔是六棱台的形状。
铝液沿边的分布很均匀,大概2.5-3毫米.
就因为它均匀才觉得奇怪.

从此张照片看，裂纹起源于工件内直角位置。能否比较全面上传工件型腔图片给大家看看？

另外，从你以上金相图片看，这个材料存在不良。

percyling

gtn1314 发表于 2012-12-28 21:37
裂纹源在标有铝液字样的那条边，有没有检查铝液沿边的分布有没有局部比其它地方深入的现象？如果有，在铝液 ...

凹模，内腔是六棱台的形状。
铝液沿边的分布很均匀,大概2.5-3毫米.
就因为它均匀才觉得奇怪.

percyling

y705026388 发表于 2012-12-28 21:00
照片放大倍数多少

谢谢提醒,忘了标注了,直接标在照片下了.

y705026388

              照片放大倍数多少

gtn1314

裂纹源在标有铝液字样的那条边，有没有检查铝液沿边的分布有没有局部比其它地方深入的现象？如果有，在铝液侵入最深处应考虑裂纹在该处起源，再做详细断口扫描、金相分析，看加工有无缺陷、材质有无问题。

sanmu

shenfuhai 发表于 2013-1-2 20:33
楼主辛苦了，谢谢上传工件图片。

从工件形状看，裂纹起源内尖角处，此位置容易形成应力集中，如楼上有 ...

碳化物为什么会在晶界上大量遗留呢？还望申老前辈能够给予讲解！

shenfuhai

sanmu 发表于 2013-4-1 21:59
碳化物为什么会在晶界上大量遗留呢？还望申老前辈能够给予讲解！

郭工好。我们是老乡，同一个洛阳城的呀。

从楼主的 图片看，晶界存在的碳化物还不算大量，只是局部存在，没有形成网状，并且这种晶界的碳化物也不是普遍存在，只是部分区域存在；从这些特点上可以判断出，晶界的碳化物存在最多的位置应该是富合金碳化物的富集区；另外，从晶界的碳化物形态看，比较厚重；这些碳化物的析出必须需要比较长的时间析出变厚；从这些特征看，这些碳化物通常应为锻造后缓冷造成的。而不是淬火冷却缓慢形成。以上为个人理解的，不一定正确，供参考。