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　　作者：张露、邓凌曲、刘运林、刘圣林

　　（1）宏观断口分析

　　图1模具抽芯外观

　　图2模具抽芯断口形貌

　　图3模具抽芯断口分析

　　（2）成分分析

　　对抽芯横截面取样，直读光谱分析仪实测化学成分如附表所示，可以看到该抽芯的化学成分符合H13钢的标准。

　　该模具钢实测的化学成分（质量分数）与H13钢化学成分比较（%）

　　0.37～0.42

　　5.0～5.5

　　0.2～0.5

　　1.2～1.75

　　0.8～1.2

　　0.8～1.2

　　（3）显微分析

　　从工件开裂部位切取纵向和横向样块，经磨制抛光腐蚀后观察如图4和图5所示。纵向来看金相组织，根据北美压铸协会的带状组织/微观不均匀度评级标准《NADCA#207-2003，该带状组织等级属于可接受的范围，且碳化物细小分布均匀。横向来看金相组织，基体为回火马氏体和细小的碳化物，晶粒度7～8级；洛氏硬度46～48HRC，符合硬度要求。金相组织正常，不是造成抽芯断裂的原因。

　　图4带状组织

　　图5基体组织

　　沿着裂纹源纵向剖开，观察内腔壁附近金相组织情况，发现内腔壁非常粗糙并有大量横向裂纹，如图6所示。

　　图6内腔壁附近横向裂纹

　　图7电火花加工后白亮层及微裂纹

　　考虑到抽芯内腔长期被冷却水包围，水质就是普通的自来水，这样的环境下极易发生腐蚀，如图8所示。横向裂纹内已有大量腐蚀产物。在抽芯的冷却水路中，当水温到达60℃以上时，钙镁离子很容易分解结垢，当水冷却后，冷却水中的微溶物质结晶析出，在抽芯型腔内表面结成硫酸钙、碳酸钙等水垢。水中所含溶解性气体、腐蚀性盐类等电解质与h13模具钢接触时，因为电解质的作用，使模具钢表面析出Fe2+，内腔表面遭到腐蚀。同时，空气中的尘土，杂物混入冷却水中，致使微生物繁殖，加速模具抽芯的腐蚀。

　　图8横向裂纹内的腐蚀产物

　　2.改进及效果

　　图9改进电火花加工后的白亮层

　　在此之后必须去除白亮层，但是人工打磨必然造成打磨面粗糙不平的情况国内有生产h13模具钢的厂家吗，凹凸不平的表面也会成为断裂的起始点。为了更大限度减少这种不平表面，采用电解抛光的方法。被抛光的抽芯内腔为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入到电解槽中，通以直流电而产生有选择性的阳极溶解，从而减少型腔内表面粗糙度，达到表面光洁的效果。

　　（1）模具电火花加工后必须去除白亮层，电解抛光型腔表面，增加光洁度，防止微裂纹产生及扩展。

　　（2）在普通自来水的环境下，通冷却水路的抽芯型腔会发生腐蚀进而引发断裂。在冷却水内添加定量的缓蚀剂和阻垢剂后，有效的减少了腐蚀的发生，延长模具寿命国内有生产h13模具钢的厂家吗。

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