壓鑄模具失效，為什么鋁合金壓鑄生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)

壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的關(guān)鍵，直接影響著壓鑄件的表面質(zhì)量、尺寸精度、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。鋁合金壓鑄模具經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后不可避免地要失效，其主要失效形式是熱疲勞、磨損、焊合、腐蝕和斷裂。目前我國(guó)壓鑄鋁合金模具在生產(chǎn)形狀復(fù)雜的大件時(shí)，疲勞試驗(yàn)在6000~8000次，即在型腔表面出現(xiàn)疲勞裂紋，20000~30000次就會(huì)報(bào)廢，模具使用壽命大大低于國(guó)外壓鑄模具的使用壽命，增加了壓鑄生產(chǎn)成本，影響了我國(guó)壓鑄行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

對(duì)壓鑄模進(jìn)行失效分析，并針對(duì)失效原因進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，可有效延長(zhǎng)壓鑄模的使用壽命，對(duì)提高壓鑄件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率具有十分重要的意義，可提高壓鑄生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

失效模具型腔表面主要是沖蝕坑，大小比較均勻，冒口所對(duì)部位有明顯的沖蝕坑外，表面明顯具有一定方向的劃痕，劃痕上分布有大小不等的鋁合金塊狀物。

由于高溫液態(tài)金屬的沖刷，模具型腔表面首先沖擊坑及犁溝，模具的表面表面變得凹凸不平，造成局部應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于名義應(yīng)力，產(chǎn)生應(yīng)力集中的現(xiàn)象，這些部位是裂紋產(chǎn)生的危險(xiǎn)部位。另外，分布在模具型腔表面的夾雜物，如氧化物、硫化物等，在熱循環(huán)過(guò)程中與基體脫離，直接成為熱疲勞裂紋。

壓鑄模具的殘余應(yīng)力較為復(fù)雜，主要是在機(jī)械加工、電火花加工、熱處理及生產(chǎn)過(guò)程中熱沖擊產(chǎn)生的熱應(yīng)力等原因產(chǎn)生。模具使用一定時(shí)間后，模具的表面的殘余應(yīng)力為壓應(yīng)力，裂紋前端無(wú)論是平行于裂紋擴(kuò)展方向還是垂直于裂紋的擴(kuò)展方向，都受壓應(yīng)力。

對(duì)失效的模具進(jìn)行損傷處的外觀分析、斷口分析、金相分析、無(wú)損探傷等，了解模具損傷的種類，尋找模具損傷的根源，觀察損傷部位的表面形貌和幾何形狀、斷口的特征、模具的內(nèi)部缺陷、金相組織的組成及特征，結(jié)合各部分的分析結(jié)果在實(shí)際生產(chǎn)中，模具的工作條件和工作環(huán)境往往比較復(fù)雜，因而其失效形式以及引起模具失效的原因也是多種多樣的，對(duì)其進(jìn)行失效分析的具體方法和步驟也各不相同。但只要掌握了模具失效分析的一般規(guī)律，充分利用已有的技術(shù)資料和分析手段對(duì)失效模具進(jìn)行綜合分析，就能準(zhǔn)確找出其失效原因。