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什么是模具疲劳失效?

  疲劳失效的特征:模具某些部位经过一定的服役期,萌生了细小的裂纹,并逐渐向纵深扩展,扩展到一定尺寸时,严重削弱模具的承载能力而引起断裂。疲劳裂纹萌生于应力较大部位,特别是应力集中部位(尺寸过渡、缺口、刀痕、磨损裂纹等处),疲劳断裂时断门分两部分,一部分为疲劳裂纹发展形成的疲劳处破裂断面,呈现贝壳状,疲劳源位于贝壳顶点。另一部分为突然断裂,呈现不平整粗糙断面。
  使模具发生疲劳损伤的根本原因为特环载荷,凡可促使表面拉应力增大的因素均能加速疲劳裂纹的萌生。
  冷作模具在高硬状态下工作时,模具钢具有很高的屈服强度和很低的断裂韧性。高的屈服强度有利于推迟疲劳裂纹的产生,但低的断裂韧性使疲劳裂纹的扩展速率加快和临界长度减小,使疲劳裂纹扩展循环数大大缩短,因此,冷作模具疲劳寿命主要取决于疲劳裂纹萌生时间。
  热作模具一般在中等或较低的硬度状态下服役,模具断裂韧性比冷作模具高得多,因此,在热作模具中,疲劳裂纹的扩展速度低于冷作模具,临界长度大于冷作模,热作模具疲劳裂纹的亚临界扩展周期较冷作模长得多,但热作模具表面受急冷,急热很易萌生冷热疲劳裂纹,热作模具的疲劳裂纹萌生时间比冷作模短得多,因此,许多热作模其疲劳断裂寿命主要取决于疲劳裂纹扩展的时间。


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