重庆钢铁研究所有限公司，重庆 400084

某公司生产的一批汽车齿轮热锻模具在使用过程中发现模具耐磨性较差，据了解，与正常批次的模具相比，该批次模具加工齿轮件数同比减少了约50%，模具使用寿命大幅度缩短，同时也影响到齿轮坯的外形尺寸。该批模具材质为H13齿轮，其主要生产工艺过程如下：中频感应熔炼→电渣重熔→锻造→热处理→模具加工。模具的热处理工艺为1090℃真空油淬+3次回火，回火温度分别为610℃、620℃、600℃。为了查找模具失效原因，防止产品再次出现此类问题，文章对失效模具样品进行了检测和分析。

1 理化检验

1.1 宏观观察

失效模具样品为使用过后的模具，该模具已加工齿轮坯约1000件，其工作面有明显氧化变色，模具工作面的棱角处有较严重的倒角崩塌现象，工作面平面处未发现明显可见的凹坑及变形痕迹，齿轮热锻模1/4工作面如图1所示。为了便于检测分析，文章采用线切割方式在该部位切取检测所需样品，对试样进行硬度检测和金相高倍观察。

图1 齿轮热锻模1/4工作面

1.2 成分分析

采用德国SPECTRO直读光谱仪和红外碳硫仪对模具进行了化学成分分析，结果如表1所示。从表1中可以看出，该模具材质中化学成分符合《合金工具钢》（GB/T 1299—2000）中H13热作模具钢的要求。

表1 模具化学成分含量 单位：%

1.3 硬度检测

使用HR-150A洛氏硬度计对模具样品的不同部位进行硬度检测，检测结果如表2所示。从表2中可以看出，模具硬度不符合标准要求，同时存在硬度不均匀现象。

表2 模具不同部位的硬度