車輪鍛造模具的失效是什么？

       所謂鍛模失效是指鍛模出現(xiàn)了不能通過修理手段恢復(fù)其使用功能的損傷，即造成了通常所說的鍛模的損壞或報廢。由于熱鍛模具的模膛起著成形鍛件的功能,它直接與熾熱的坯料接觸， 承受脈沖式熱負(fù)荷的作用，并承受鍛壓設(shè)備施加的高能量沖擊載荷和毛坯金屬流動沖刷以及潤滑劑等環(huán)境介質(zhì)的作用，在模具的冶金和加工質(zhì)量正常及規(guī)范操作情況下，鍛模的損壞或報廢絕大多數(shù)都發(fā)生在模膛部分，因此，鍛模的失效主要是模膛出現(xiàn)了不能通過修理手段恢復(fù)其生產(chǎn)合格鍛件功能所致。

       鍛模失效主要是機械負(fù)荷和熱負(fù)荷作用的結(jié)果,二者所引起的失效形式各有其特點。

1.機械負(fù)荷引起的鍛模失效

       盡管模具的強度和硬度都很高，但它不是剛性的,而是具有有限的彈性模量和屈服強度.因此,實際的模具模膛在高溫和高壓反復(fù)作用下，總是會由于彈性撓曲而變形，如果超過臨界載荷， 也會產(chǎn)生塑性流動，造成磨損、機械疲勞，甚至模膛塌陷。即機械負(fù)荷引起鍛模機械疲勞(裂紋）、 機械磨損和塑性變形三種失效形式。在非正常操作情況下，鍛模還會發(fā)生因機械負(fù)荷造成的脆性破裂。

2.熱負(fù)荷引起的鍛模失效

       上下模具與熾熱的鍛件毛坯之間的接觸是大面積的密切接觸，在高溫大變形量變形時，如果潤滑膜破裂，工件變形產(chǎn)生的新鮮金屬表面容易與模具模膛表面構(gòu)成分子之間的相互吸引，會造 成巨大的摩擦磨損和模具與毛坯的粘著損壞。

       另外，由于熱負(fù)荷脈沖式的加載和卸載，會引起冷熱疲勞(裂紋）、相變(裂紋）、回火失效(磨損和塑性變形).

3.引起鍛模失效原因的復(fù)雜性

       如上所述，鍛模的失效主要是模膛出現(xiàn)了不能通過修理手段恢復(fù)其生產(chǎn)合格鍛件功能所造成的。模膛失效雖然只是模膛表面極薄一層材料的現(xiàn)象，由于模膛的工作環(huán)境和受力條件非常復(fù)雜,影響其失效的主要因素有鍛造載荷及其性質(zhì)、金屬滑移速度、模具溫度及其變化、潤滑劑及 其特性、環(huán)境介質(zhì)、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計和表面粗糙度、鍛件材料類型、組織結(jié)構(gòu)和性能等，它們涉及固體力學(xué)、潤滑力學(xué)、表面物理、表面化學(xué)、冶金學(xué)、材料學(xué)和機械學(xué)等學(xué)科。所謂機械負(fù)荷引起 的鍛模失效與熱負(fù)荷引起的鍛模失效，只是為了分析鍛模失效原因方便而采用的單因素分析方法，實際上，鍛模失效是這些因素綜合作用的結(jié)果。

       在鍛模正常失效模式(磨蝕、熱疲勞裂紋、機械疲勞裂紋、粘著和塑性變形等)中，每種失效模 式并不是獨立發(fā)生、發(fā)展和孤立存在的。由于熱鍛模具的工作條件十分復(fù)雜,在一副模具上往往會出現(xiàn)多種形式的損傷。這些損傷往往互相作用與促進(jìn)，會加速鍛模的失效進(jìn)程。例如,磨蝕的溝痕既可以成為機械疲勞斷裂的裂紋源,加速疲勞裂紋的萌生和發(fā)展，也可以由于應(yīng)力集中成為 脆性斷裂的起點。冷熱疲勞裂紋或機械疲勞裂紋也會加速鍛模的磨蝕和脆性斷裂。因此，具體鍛模的失效往往很難區(qū)分是哪一種因素單獨作用的結(jié)果,而常常是各種因素互為因果關(guān)系。