基于挤压-镦锻加工的超硬合金模具疲劳断裂研究

超硬合金具有优良的机械性能，多用于冷锻模具材料。冷锻模具的损伤形态主要表现在裂纹、疲劳断裂、磨损（烧伤）等。行业上注重解决疲劳断裂，以提高模具的寿命。

综合拉伸压缩疲劳试验等得到的超硬合金的疲劳断裂研究成果和利用FEM分析得出的模具应力分析结果，提出模具寿命的预测方法。根据对冷挤压模具疲劳龟裂的发生、成长的综合分析，明确了龟裂受拉伸主应力的影响。以挤压-镦锻加工用模具为研究对象，进行模具的疲劳试验，探讨多轴应力下模具的疲劳特性。

试验得出以下结论。

（1）疲劳断裂的起点出现在最大剪切应力点。

（2）在加工同一形状的锻造零件时，随着疲劳断裂起点拉伸应力振幅的减小，最大剪切力振幅减小，模具寿命单调增加。在变更锻造零件形状情况下，模具的寿命降低。

（3）本次低周期疲劳试验表明，疲劳寿命与塑性变形的振幅存在密切关系。无论锻造零件形状是否变更，模具的寿命都可以利用疲劳断裂起点位置的最大拉伸变形进行调整。

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2014年第4期

作者：王志刚等

编译：郝长文