热锻模具模膛表面磨蚀处理的特点及注意问题

    在模锻加载过程中，模膛表面与热坯料的热传导加剧、金属流动与模膛表面摩擦产生巨大的热效应，在二者的共同作用下，会引起很高的瞬时温升，产生氧化反应。氧化反应所形成的氧化膜在锻造载荷和金属流动冲刷作用下会剥落，成为磨粒。如果模膛表面的瞬时温升使模具材料软化或熔融时，沿模膛表面流动的金属就会将模具的已软化或熔融部位冲刷起皱、加速腐蚀，形成凹坑。
    热锻模具在正常使用情况下，在高温、高压条件下的模膛表面，由于氧化皮、润滑剂中的硬质颗粒及其他固体颗粒等随金属流动的冲刷以及环境介质的腐蚀，引起模具表面机械磨损、氧化、腐蚀和熔融，这些统称为磨蚀。
    磨蚀大多以较缓慢的速度进行，但它是锻模最常见的损坏形式，其主要特征是外圆角和棱角半径增大、平面下凹或出现凹坑、表面沟痕、剥落和粘模等。
    （1）热锻模具模膛表面各部位的摩擦和磨损，主要取决于相应部位的受力状态、几何形状和表面粗糙度等。根据各部位所受的负荷和金属流动特征，模膛表面大致可分为三个区域：压（应）力区（无滑移区或死区）、剪切（应力）区（滑移区）和过渡区（微滑移区）。
    ①压（应）力区或称无滑移区。
    坯料相对于模膛表面基本不流动，模膛主要承受压应力的作用，实质上相当于镦粗工序的死区。该区域的中心部位可能产生极高的压应力，可能将模膛表面局部压凹，也可能发生坯料与模膛粘结，在模锻钛合金和铝合金锻件时，这种坯料粘结在模膛上的现象时有发生。在压应力的作用下，模膛表面不断粗糙化，逐渐形成点状坑穴，最后扩展为网状的压痕。
    ②剪切（应力）区或称滑移区。
坯料相对于模膛表面剧烈流动，模膛承受坯料流动形成的剪切应用作用，此外，也还承受压应力的作用，该区的受力状态相当于镦粗工序的最大变形区。该区（特别是模膛表面已因回火而软化的部位）在金属流动的冲刷作用下，将模膛表面拉伤，形成与金属滑移方向一致的沟槽。
    ③过渡区或称微滑移区。
    一般位于滑移区和死区之间。其受力状态和磨蚀特征都介于二者之间。其磨蚀特征是在金属滑移方向形成具有椭圆形凹坑的间断沟槽。
    （2）热锻模具的机械磨损和腐蚀、熔融磨损出现部位的状态。机械磨损和氧化磨损主要导致模膛尺寸和形状发生变化，最终使模具的外圆磨钝和模膛侧壁扩展致使模具报废；而腐蚀和熔融主要影响模膛表面质量，使锻模形成严重折皱和凹坑而无法修理，造成报废。

（来源：太空模具网)