青岛DC53模具钢

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DC53模具钢形成疲劳开裂的主要3大原因

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DC53模具钢形成疲劳开裂的主要3大原因

发布日期:2018-09-11 作者: 点击:

模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊基础工艺装备,广泛应用于机械、电子、汽车、航空、航天、轻工、军工、交通、能源等领域,为我国经济发展、国防现代化和高端技术服务起到十分重要的支撑作用.模具材料的性能直接决定模具的使用寿命,进而影响工业生产的成本及效率。冷作模具钢DC53是日本大同特殊钢株式会社对SKD 11进行改良的新型冷作模具钢,克服了SKD 11高温回火硬度和韧性不足等弱点,其技术规范载于日本工业标准(JIS ) 64404中。Chiu等分析了碳化物分布和残余奥氏体对冷作模具钢磨损性能的影响,研究表明DC53具有优良的耐磨性。Went'’研究了DC53冲蚀磨损性能,提出碳氮共渗处理可降低DC53的冲蚀磨损速率。Lee等’5’对SKD 11在内的4种常用冷作模具钢进行研究,建立硬度与疲劳寿命的关系,并提出了冷作模具钢疲劳寿命预测的理论模型。通过对某型齿轮常温轧制成形平台发生断裂的滚轧轮进行断口分析,得出其主要失效形式是疲劳断裂。滚轧轮材料DC53冷作模具钢的断裂韧度及疲劳裂纹扩展的研究,因此,研究其断裂力学性能很有必要。

所以上海赫龙金属材料作为一家专业销售DC53模具钢的厂家通过多方查找及结合多年的销售经验总结一些3点

    1>开展断裂力学试验得到滚轧轮材料DC53冷作模具钢的断裂韧度风=22。18 MPa } m代应力比R=0。0 ,0。3 , 0。5时,Paris裂纹扩展速率公式材料参数C为3。439,1。293,1。582, m为2。66, 3。11, 3。13;扩展速率daldN随应力比R增大而增大。

    2)模拟结果与理论计算和试验结论相一致,且与理论解的相对误差在5%的小范围内,模拟方法可有效地用于DC53冷作模具钢裂纹应力强度因子的计算。

    3)通过FRANC3D计算得到的标准CT试样裂纹扩展寿命a-N曲线与裂纹扩展速率试验得到的寿命总误差在16.7%可接受的范围内,且计算求得的曲线与试验数据点基本处于较小误差范围内,因此裂纹扩展寿命的模拟方案较为准确,在工程中可应用于DC53冷作模具钢材料及其制品的剩余工作寿命的估算。

采用DC53代替传统的Cr12和Cr12MoV作为不锈钢冷轧钢的冷冲压模具材料,并对模具进行涂层处理后进行冲压试验,得出以下结论:

    1)改变PVD涂层传统的Ti打底层技术,采用全新的Cr打底层技术,明显降低涂层间的应力,并提高了涂层的硬度以及涂层使用过程中耐疲劳性能,涂层与模具基体的结合力也大大提高。

    2) DC53代替传统的Cr12和Cr12MoV作为模具材料,可以将优异的材料性能与涂层技术相结合,充分发挥材料的潜质。

3)生产实际应用表明,与Cr12和Cr12MoV相比,SKH}冲头模具拥有更大的冲孔次数。将DC53模具与Cr/TiN涂层相结合,冲头的冲孔寿命可以提高2倍以上。此外,冲压模具寿命可提高到巧万模次以上。

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