模具失效的形式(ppt73頁)(文件)
【正文】 具失效形式及機(jī)理 脆性斷裂 脆性斷裂指斷裂時(shí)不發(fā)生塑性變形或只發(fā)生很小的塑性變形（小于 25%）的斷裂。 2）疲勞斷裂指在較低應(yīng)力下，經(jīng)反復(fù)使用，裂紋緩慢擴(kuò)展后發(fā)生的斷裂。 解理斷裂常見于體心立方和密排六方金屬及合金，低溫、沖擊載荷和應(yīng)力集中常促使解理斷裂的發(fā)生。解理裂紋擴(kuò)展過程中，眾多的臺(tái)階相互匯合，便形成了河流花樣。 根據(jù)斷裂能量消耗最小原理，裂紋的擴(kuò)展路徑總是沿著原子鍵合力最薄弱的表面進(jìn)行。如鋼中晶界上存在 P、 S、 As、Sb、 Sn 等元素的化合物。 模具失效形式及機(jī)理 二、 斷裂分類 斷口形貌 結(jié)晶狀斷口 模具失效形式及機(jī)理 四、 疲勞斷裂 模具在循環(huán)載荷下服役一段時(shí)間后發(fā)生的斷裂。 模具失效形式及機(jī)理 四、 疲勞斷裂 （二）裂紋擴(kuò)展 兩個(gè)階段： 第一階段：裂紋與拉應(yīng)力方向呈45o角。 方向產(chǎn)生滑移， (b)中箭頭所示。 模具失效形式及機(jī)理 四、 疲勞斷裂 模具失效形式及機(jī)理 六、影響 斷裂失效的主要因素 （一）模具表面形狀 增大圓角半徑，減少突變，避免尖角，減小應(yīng)力集中。 模具失效形式及機(jī)理 第三節(jié) 塑性變形失效及多種失效形式的交互作用 磨損、斷裂、塑性變形等失效形式交互作用，最終導(dǎo)致模具的失效。 ? ②歷史調(diào)查：模具設(shè)計(jì)及制造工藝（材質(zhì)、鍛造、切削、磨削、電火花、熱處理、裝配等加工質(zhì)量）、服役情況、質(zhì)量檢驗(yàn)等調(diào)查。 ? 斷口方向與最大正應(yīng)力方向平行，塑性變形量小為脆性斷裂； ? 斷口方向與最大切應(yīng)力平行，塑性變形量大為韌性斷裂。 ? ⑦提出防護(hù)措施 ? 根據(jù)判定的斷裂原因，有針對(duì)性地提出防護(hù)措施，以避免或減少就種斷裂失效現(xiàn)象的重復(fù)發(fā)生。 ? ⑤斷口分析 ? 材料缺陷常見的有：非金屬夾雜 、 碳化物偏析 、 表面微裂紋 、 過熱 、 過澆 、 回火不充分等 。了解質(zhì)量管理控制狀況。 ? ① 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查：事故現(xiàn)場(chǎng)及模具斷裂件的處理 。 第三節(jié) 塑性變形失效及多種失效形式的交互作用 一、塑性變形失效 模具在使用過程中，發(fā)生了塑性變形，改變了幾何形狀和尺寸，而不能修復(fù)再服役時(shí)，稱為 塑性變形失效。 當(dāng)應(yīng)力變?yōu)閴簯?yīng)力時(shí)，滑移沿相反方向進(jìn)行，裂紋表面被壓縮（ d）。 裂紋疲勞條帶的產(chǎn)生過程（疲勞裂紋的擴(kuò)展過程） 裂紋張開 — 鈍化 — 變銳的模型： (a)表示交變應(yīng)力為零時(shí)，裂紋閉合的圖形。 （一）裂紋萌生 ：尺寸過渡處、刀痕、劃痕 模具失效形式及機(jī)理 （一）裂紋萌生 模具在尺寸過渡、刀痕、磨痕等處易產(chǎn)生應(yīng)力集中。 一般來講，溫度較低時(shí)，易發(fā)生穿晶斷裂；溫度較高時(shí)，易發(fā)生沿晶斷裂。 如 AlN粒子在晶面分布，將產(chǎn)生微孔聚合型沿晶斷裂?？梢愿鶕?jù)河流花樣的流向，判斷解理裂紋在微觀區(qū)域內(nèi)的擴(kuò)展方向。 模具失效形式及機(jī)理 解理斷裂通常是宏觀脆性斷裂，它的裂紋發(fā)展十分迅速，常常造成零件或構(gòu)件災(zāi)難性的總崩潰。 模具失效形式及機(jī)理 三、一次性斷裂 包括穿晶斷裂，沿晶斷裂 （一）穿晶 斷裂 是一種解理斷裂，指沿著特定的晶面的斷裂。 1）一次性斷裂指在 承受很大變形力或在沖擊載荷的作用下，裂紋產(chǎn)生并迅速發(fā)展所造成的斷裂。一般規(guī)定光滑拉伸試樣的斷面收縮率小于 5％為脆性 斷裂 ；大于 5％為韌性斷裂。 如；模具表面發(fā)生粘著磨損后，形成的磨粒會(huì)引發(fā)磨粒磨損；而磨粒磨損造成模具表面更加粗糙，又會(huì)促進(jìn)粘著磨損； 模具表面疲勞磨損后，形成的磨粒同樣會(huì)引發(fā)磨粒磨損；而磨粒磨損造成模具表面更加粗糙，也會(huì)促進(jìn)粘著磨損、疲勞磨損。 模具失效形式及機(jī)理 六、腐蝕磨損 （三）特殊介質(zhì)腐蝕磨損 在腐蝕環(huán)境中，金屬表面與酸、堿、鹽等特殊介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成化合物。 一般情況下氧化膜能使金屬表面免于粘著，氧化磨損一般要比粘著磨損緩慢，因而可以說氧化磨損能起到保護(hù)摩擦副的作用。 模具常見的腐蝕磨損形式有： 氧化腐蝕磨損、特殊介質(zhì)腐蝕磨損。典型工件如汽缸與活塞、船舶外殼、水力發(fā)電的水輪機(jī)葉片等。
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