青島DC53模具鋼

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摩擦磨損對DC53模具鋼的傷害有多大?

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摩擦磨損對DC53模具鋼的傷害有多大?

發布日期:2018-09-08 作者: 點擊:

DC53是高精密的模具鋼,所以如果模具出現一點磨損那對模具來說也是致命的,這個模具就必須報廢,所以研究模具鋼是如何磨損的非常重要。磨損作為材料主要的失效形式(磨損、腐蝕和斷裂)之一,是造成材料損失的重要原因。而摩擦過程,其實質就是能量的消耗過程,目前世界上大約有 30%-50%的能源消耗在各種形式的摩擦上,所以通過研究摩擦來控制磨損是非常有意義的。 摩擦的定義為:兩接觸物體在法向載荷 N 和外力 P 的作用下相對運動時,其接觸面上會產生阻礙相對運動的力 F,F 即為摩擦力,這種阻礙相對運動的現象叫做摩擦。磨損的定義為:相對運動中兩物體的接觸面表層材料不斷發生消耗的過程或者引起殘余變形的現象。摩擦運動往往會造成磨損,但在一些特殊情況下(如流體潤滑磨損中),也可以通過能量的損失抵消材料的損失,所以磨損、摩擦與潤滑三者是相關聯的。

因觀察與研究的依據不同,目前摩擦的分類有許多種,常見的分類方法有如下

幾種:

一:按摩擦副材質來分類⑴金屬材料的摩擦:摩擦副由金屬材料(鋼、鑄鐵及有色金屬等)組成的摩擦。

⑵非金屬材料的摩擦:摩擦副由高聚物、無機物等非金屬與金屬組成的摩擦。

二:按摩擦副的運動形式來分類

⑴滑動摩擦:當接觸表面相對滑動(或具有相對滑動趨勢)時的摩擦,叫做滑動摩擦。

⑵滾動摩擦:物體在力矩的作用下沿接觸表面滾動的摩擦,叫做滾動摩擦,滾動摩擦常常要比滑動摩擦小 10 倍以上。

三:按摩擦副的潤滑狀態來分類

⑴干摩擦:即摩擦過程中接觸表面不存在任何形式的潤滑,這里的潤滑介質也包括潤濕氣體。

⑵流體摩擦:即摩擦過程中物體接觸表面被具有一定體積特征的流體層隔開。

⑶邊界摩擦:即摩擦過程中兩接觸表面間存在一層極薄的邊界膜(吸附膜或反膜),而潤滑劑和材料表面的特性是這一摩擦的兩大關鍵因素。

⑷混合摩擦:即同時兼有流體摩擦、邊界摩擦和干摩擦的混合摩擦過程。

四:按摩擦副的工況條件來分類

⑴一般工況下的摩擦:即在常溫、常壓、低速等非特殊情況下的摩擦。

⑵特殊工況下的摩擦:指在高溫、高速、高壓、低溫、真空等特殊條件下的摩擦。

冷作模具鋼在使用過程中會受到拉伸、剪切等交變應力的作用,常常會發生斷裂、破損等影響而無法正常工作,即發生了失效。目前,常把失效分為:斷裂失效、變形失效、磨損失效和疲勞失效。

⑴斷裂失效:模具鋼在失效前結構良好,無明顯宏觀征兆,工作中突然發生脆性斷裂。此類失效非常危險,往往伴隨著人身事故和巨大的經濟損失。產生此類失效主要是因為材料的韌性不足,在承受高應力下,發生了永久性斷裂,如在冷擠壓和冷鐓中出現的沖頭折斷和開裂。

⑵變形失效:這種失效形式主要是由于模具材質本身強度不足,或加工工藝不正確,未能在使用中使模具達到足夠的強韌性。如冷墩墩頭的下凹、彎曲等。

⑶磨損失效:指模具表面工作部位與被加工件發生磨損消耗,造成工件尺寸未能達到使用標準,這種失效形式主要包括正常磨損失效和非正常磨損失效。正常磨損失效是指模具工作表面與加工零件之間發生均勻磨損,使工作表面形狀與尺寸發生變化。非正常磨損失效是指模具工作表面與被加工零件在局部高壓下發生咬合現象,使被加工零件材料冷焊到模具表面,造成被加工零件表面出現嚴重劃痕或零件整體尺寸發生偏差,此類失效多易于發生在拉伸、彎曲、擠壓模具。

⑷疲勞失效:冷作模具鋼主要是在高硬度,高強度狀態下服役的,因此其具有較強的抗裂紋萌生能力,但由于韌性相對較低,所以一旦產生微小裂紋,便以較快的臨界速率發生擴展,使疲勞裂紋擴展循環數大幅度減少。因此冷作模具鋼的壽命主要決定于其抗裂紋萌生能力,此類失效多發生在冷擠壓和冷鐓頭等重載模具中。

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