細晶粒金屬的材料的特性-金屬加工實驗顯微鏡
在應力狀態不變時,材料的特性就顯出較大的影響。模具
鋼的脆斷傾向主要取決于剪切屈服強度和斷裂強度的比值,如
果斷裂強度很高,剪切強度很低,則不易脆斷。對于一些承受
沖擊載荷的模具,設法提高斷裂強度有可能顯著提高壽命。
壓縮試驗是比較軟的加載方式,對模具鋼的實用性較小,
因為它不能可靠的反映碳化物偏析對強度的影響。但是,對于
冷擠壓沖頭(凸模)而言,如果材料選擇或熱處理不當,就可
能造成鐓粗失效,因此,模具鋼的壓縮強度是抗鐓粗的抗力指
標。
強度極限的走向卻各不相同。這是因為屈服極限是材料的基本
性能指標,它代表材料微量塑性變形抗力。屈服極限比強度極
限更有明確的物理意義,對模具鋼來說也更具有重要的工程實
踐意義。因為模具不但要求本身具有較高的尺寸精度,而且要
保證大批量生產的被加工零件的精度,所以一般不允許模具在
使用中發生明顯的塑性變形。例如,為了防止冷擠壓模、冷鐓
凸模的鐓粗,就要求模具設計應力不得超過模具材料的壓縮屈
服強度。
韌性、強韌性
模具鋼隨著硬度和耐磨性的提高,韌性往往下降。為了使
模具獲得良好的強韌性,應該了解影響強韌性的主要因素。
模具鋼的韌性與強度和塑性有關:對于同一強度等級的
鋼,凡能同時使強度和塑性提高的因素,可提高韌性;使強度
和塑性同時降低的因素(如宏觀組織缺陷),韌性也降低。如
果強度和塑性之一提高而另一因素下降,對韌性的影響要做具
體分析。
細晶粒金屬的強度高,塑性和韌性也好。因為晶粒越細,
單位體積內的晶粒數就越多,變形量一定時,變形量就會分散
到更多的晶粒內進行,塑性變形比較均勻,應力集中小,同時
有較多的晶界,裂紋擴展更困難,斷裂前可以承受較大的塑性
變形。
模具鋼中的合金元素間接的影響韌性,若固溶于固溶體
時,則直接影響韌性。模具鋼固溶有間隙原子C、N,或者以
碳化物、氮化物質點強化時,對韌性起有害作用。雜質元素
H、0、P等的有害作用更大。