罗　丞　李正龙　曹洪志　张祥林

华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉，430074

脉冲磁场处理对SKD11模具钢残余拉应力的影响机理分析

罗丞李正龙曹洪志张祥林

华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉，430074

摘要：为了探究脉冲磁场处理对SKD11钢残余应力的影响机理，设计了单因素试验并得到了磁场强度、磁场频率、磁场方向以及磁处理时间等参数单独变化时试样残余拉应力的变化结果。同时从应力的本质入手，将磁处理过程划分为位错塞积开动和位错增殖两个阶段来分析，对试验现象做出了全面解释，推导出了在第一阶段中使位错塞积群克服点阵阻力所需的临界磁场强度Hp的公式，以及在第二阶段中使单个弗兰克-瑞德位错源增殖所需的临界磁场强度Hc的公式和使单个位错克服点阵阻力所需的临界磁场强度的公式。最后，以试验结果和理论推导为依据，建立了脉冲磁场处理在冲压模具的应用中需要遵循的原则。

关键词：SKD11钢；脉冲磁场处理；残余拉应力；位错；冲压模具

0引言

高碳高铬钢SKD11是国内精冲企业使用较多的冲压模具钢材，冲压模具承受着高接触压力、剧烈摩擦，以及循环应力与应变，极易产生疲劳失效，导致模具寿命缩短。金属疲劳失效的重要原因之一是金属内部位错的增殖与塞积，宏观上表现为残余拉应力的集中与幅值提高[1]。脉冲磁场处理作为热处理的替代技术，已被应用于刀具的改性，但该技术在冲压模具上的应用鲜有报道，有鉴于此，笔者开展了相关研究。……