模具开裂的分析在农业机械的工业化生产中，普遍使用着模具，模具质量的好坏不仅影响着农机产品 的质量，也影响着企业的经济效益。根据我们多年对一些模具使用与失效分析研究，发现模具大多 是由于“开裂”而报废。引起模具开裂的原因，大致有三个方面：一是模具材料的质量差；二是热 处理工艺不合理；三是模具结构设计、使用、锻造等所引起的损坏。一、模具原材料缺陷导致模具 开裂原材料缺陷导致模具开裂，尤以。高碳高铬的Ｃｒ１２型钢和高速钢最为突出。有的存在较严 重的宏观缺陷，有的材料中存在较多的非金属夹杂物，有的材料碳化物偏析严重。实践表明，这些 原材料缺陷是在钢的冶炼及锻、轧成型材的过程中产生的，它们往往成为模具的致命伤，使模具在 热处理或使用中断裂而报废。如Ｃｒ１２硅钢片冲模，对原材料８０毫米横向取样进行热酸蚀，发 现中心有缩孔残余和分散缩松。具有这种缺陷的钢材，在热处理过程中这些缺陷会扩大，最终导致 模具的开裂。又如Ｃｒ１２ＭｏＶ原材料，纵向取样进行检查，发现大量杂质，大多为氧化物夹杂 ，分布形状、大小各异，其平面尺寸有的达０．０５毫米，有些沿轧制方向的长串链状夹杂物，串 长达０．２５毫米。正是原材料中夹杂物的大量存在，降低了钢的机械性能，如果它们位于刃口附 近，则会造成应力集中，在热处理时开裂，在使用中引起崩刃。再如钢中碳化物液析、偏析、分布 不均等，都能使钢的机械性能是各向异性，降低强度和韧性。由于碳化物的不均匀性，影响碳和合 金元素在奥氏体中的溶解程度，影响钢的强度、硬度和热硬性，最终降低模具的使用性能，使模具 容易崩裂和磨损。因此，模具原材料的质量问题，是一个基础问题，有些厂家为了解决模具的寿命 问题而选用“高级”的材料，但却往往忽视这些高速钢、高铬钢的原材料质量，结果反而带来了损 失。为此，建议各厂切实按照技术条件加强原材料入厂检查，把好原材料质量这一关。二、热处理 裂纹模具在热处理时，因工艺或操作不当所形成的裂纹叫热处理裂纹。它们是由于热处理应力大于 模具材料的抗拉强度而引起的开裂。产生热处理裂纹的常见原因有：１．淬火加热时过热和过烧过 热的模具在高温下为粗大奥氏体组织，淬火后得到粗大的马氏体，这种组织的机械性能低，强度和 塑性都差，再加上过高的淬火温度，引起更大的淬火应力，因而很容易引起模具的脆性和开裂。２ ．淬火时冷却介质选择不当，冷却过于剧烈而引起模具开裂淬火时要求一定的冷却速度，是为了保 证零件在冷却过程中不致引起奥氏体分解，而得到马氏体组织。由于奥氏体在不同的温度下稳定性 不同，就要求采用不同的冷却介质和不同温度，采用不同的冷却速度。若冷却介质和淬火工艺选择 不当，就会因过大的热应力而造成模具开裂。故对于采用分级冷却的模具，自分级冷却介质中取出 后，严禁立即在水中清洗；对于采用水一油淬火的模具，则应严格控制水中停留时间。３．回火不 足或在回火脆性区回火模具在回火脆性区回火，或在正常回火温度回火不足，都难以消除材料内部 的残余应力，从而降低模具使用寿命，甚至造成开裂。４．淬火与回火之间间隔时间过长模具淬火 后一般是获得淬火马氏体组织，此时模具内部残留着巨大的内应力，需要及时回火，使内应力消除 。如果淬火与回火之间间隔太长，在淬火应力的长时间作用下，模具内部产生显微裂纹甚至引起开 裂。三、由于模具设计制造、使用不合理而引起模具开裂１．模具结构设计不合理模具形状应力求 各处截面均匀，减少尖角等易造成应力集中的部位。如果无法避免，则需采取适当措施，尽可能采 用缓慢的冷却介质，或者用预冷、分级等温冷却等处理工艺。２．锻造不良或根本没有进行改锻， 影响模具使用寿命通过锻造或改锻可以改善碳化物偏析程度，合理布置带状碳化物的方向．使其与 受力方向相适应．从而增加其承受变形抗力的强度，延长模具的使用寿命。３．模具机械加工方面 的问题。４．模具使用不当而报废，等等。当前，机械制造工业的发展日新月异，少无切削、冷变 形加工的采用日益广泛，这就对模具生产提出了更高的要求，我们应不断进行延长模具使用寿命的试验与研究，把模具生产提高到一个新的水平。高栓荣（赞皇县交通局）模具开裂的分析@高栓荣$赞皇县交通局