Page 85 - 理化检验-化学分册2017第八期
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金林奎, 等: ２５１０ 钢塑料模具滑块座端面开裂剥落失效分析
度也相对减小, 见图 １４ .螺牙齿顶高度的降低, 会
使其抗弯强度大幅度提高; 带状碳化物条带宽度的
减小, 则会使材料的抗拉强度得到提升, 因而未发生
螺牙齿顶断裂现象 [ ５ ] .
图 １０ 螺牙表面电加工变质层形貌
Fi g 敭１０ Mor p holo gy ofelectric p recessin g affectedla y er
ofthethreadsurface
的拉应力.由外向里螺栓与螺纹孔螺牙所承受的拉
向应力逐渐减小, 第５个螺牙向里所承受的拉应力可 图 １３ 开裂螺纹孔的螺牙高度
能只有不到整体拉向应力的 １０％ .此为外层 ４ 个螺 Fi g 敭１３ Thetoothhei g htofthecrackedthreadhole
牙断裂, 而里层螺牙完好无损的原因 [ ４ ] .
在螺纹孔螺牙的底槽部位, 存在两处表层拉向
应力的显微裂纹, 并由表面电加工变质层向基体内
部扩展, 裂 纹 呈 直 线 状 穿 晶 开 裂, 裂 纹 深 度 约 为
０．１０mm , 见图 １１ 和图 １２ .
图 １４ 未开裂螺纹孔的螺牙高度
Fi g 敭１４ Thetoothhei g htoftheuncrackedthreadhole
经测量, 基体显微组织中带状碳化物条带宽度
达 ０．１７ mm , 见图 １５ , 依据 GB / T１４９７９－１９９４ « 钢
的共晶碳化物不均匀度评定法» 中合金工具钢的第
四评级图评定, 带状碳化物的级别达 ４ 级以上, 带状
图 １１ 电加工变质层裂纹 １ 形貌
级别严重.基体显微组织中连续网状碳化物亦普遍
Fi g 敭１１ Mor p holo gy ofcrack１oftheelectric p rocessin g
存在, 见图 １６ , 依据 GB / T１２９９－２０１４ « 工模具钢»
affectedla y er
中的网状碳化物规定评定为 ３ 级以上, 属于不合格
级别 [ ６ ] .带状和网状碳化物的大量存在, 使材料的
强度降低, 脆性增大.
图 １２ 电加工变质层裂纹 ２ 形貌
Fi g 敭１２ Mor p holo gy ofcrack２oftheelectric p rocessin g
affectedla y er
图 １５ 带状碳化物形貌
端面 开 裂 的 螺 纹 孔 内 螺 牙 齿 顶 高 度 约 为 Fi g 敭１５ Mor p holo gy ofthebandedcarbide
０．８０mm , 与齿顶高度方向垂直分布的带状碳化物
严重, 见图 １３ .断口附近未开裂的螺纹孔内螺牙齿 ２ 分析与讨论
顶高度只有 ０．４０mm 左右, 且带状碳化物的条带宽 带状碳化物是由高碳钢钢液凝固时形成的枝晶
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