就模具加工工作而言，其工藝還是比較復(fù)雜的，而且工序也相對(duì)繁瑣，一般主要包括鍛造、粗加工、熱處理、磨削、電火花和線切割加工等等。正是因?yàn)槟＞呒庸すに嚥缓?jiǎn)單，所以在實(shí)際加工制造的過(guò)程中，總不免會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量缺陷問(wèn)題。為避免二次返工，節(jié)省材料的浪費(fèi)，提高生產(chǎn)效益，本章現(xiàn)針對(duì)模具在加工制造過(guò)程中因材料引起的常見(jiàn)缺陷及其預(yù)防措施進(jìn)行深入分析和探討，希望能借此達(dá)到提高模具加工質(zhì)量、延長(zhǎng)模具使用壽命的目的。

一般簡(jiǎn)單小型的、壽命要求不高的模具選用高碳工具鋼，如T8A、T10A等；而對(duì)于復(fù)雜大型的、壽命要求較高的模具一般選用合金工具鋼如Cr12、Cr12MoV、CrWMn等。受制造工藝影響，我國(guó)的模具鋼往往存在各種各樣缺陷如疏松、縮管、翻皮、皮下氣泡、內(nèi)裂等，以及帶狀碳化物偏析，如碳素工具鋼中的粗片狀珠光體加連續(xù)網(wǎng)狀滲碳體，以及合金工具鋼中嚴(yán)重的共晶碳化物偏析等。如果碳化物偏析嚴(yán)重，可能引起過(guò)熱、過(guò)燒、開(kāi)裂、崩刃、塌陷、拉斷等早期失效現(xiàn)象。帶狀、網(wǎng)狀、大顆粒和大塊堆集的碳化物使制成的模具性能呈各向異性，橫向的強(qiáng)度低，塑性也差。在碳化物稀少處易回火過(guò)度，使硬度和強(qiáng)度降低，碳化物富集區(qū)往往因回火不足，脆性大，而導(dǎo)致模具鐓粗或斷裂。原始組織中碳化物的組織形態(tài)及分布不均勻，導(dǎo)致奧氏體成分的不均勻，這不但影響模具加工工藝，而且嚴(yán)重影響鋼材的機(jī)械性能，使鋼的強(qiáng)韌性大大降低，影響后續(xù)的模具加工工序，如出現(xiàn)明顯的淬火變形、裂紋等，同時(shí)造成模具的崩刃、拉毛等早期失效。因此有必要采取以下措施：

1.改善與優(yōu)化材料的冶金質(zhì)量。材料的冶金質(zhì)量對(duì)模具壽命的影響極大，尤其是高碳高合金鋼，冶金缺陷往往是模具淬火開(kāi)裂和模具早期損壞的主要根源。

2.制定合適的鍛造工藝，改善鋼的組織和性能。合理的鍛造可以消除或減輕冶金缺陷(如焊合氣孔)，提高鋼的致密度，還可破碎大塊碳化物，使其細(xì)化，減小偏析，獲得均勻分布等。合金工具鋼如Cr12型鋼、Cr12MoV或CrWMn型鋼等，這類(lèi)鋼不同程度的存在成分偏析、碳化物粗大不均勻、組織不均勻等缺陷。經(jīng)鍛造后，能改善鋼材的共晶碳化物不均勻度，達(dá)到≤2級(jí)碳化物級(jí)別要求，提高其工藝性能和使用性能，延長(zhǎng)模具使用壽命。

3.采用合理的預(yù)熱處理。模具加工中，傳統(tǒng)的預(yù)處理如鍛造正火、退火、球化退火和等溫退火等只能降低硬度便于切削加工，很難改善碳化物的分布或使帶狀、網(wǎng)狀碳化物得到減少和消除。如模具的淬火組織中存在這些不良的組織結(jié)構(gòu)，將無(wú)法保障模具熱處理的組織要求。如采用快速球化退火預(yù)處理，即可得到分布均勻、球化程度高的粒狀碳化物。因此，應(yīng)根據(jù)不同材料與模具的工作條件，分別施以較佳預(yù)處理工藝，以提高其使用壽命。

4.采用優(yōu)良的模具材料。我國(guó)冷作模具鋼Cr12MoV中鉬和釩的含量較低，綜合性能差；CrWMn含碳量較高，容易產(chǎn)生嚴(yán)重的網(wǎng)狀碳化物，影響使用性能。日本、瑞典等開(kāi)發(fā)了SHD11(D2)、XW～42(D2)、FT32(D)以及A2、01、W1等鋼種。D2鋼具有耐磨性和較高的韌性等好的綜合性能。【具體可參考《你關(guān)心的，如何提高模具加工設(shè)備加工性能？》的相關(guān)內(nèi)容】

要知道，模具材料的缺陷很有可能會(huì)引起后續(xù)加工(如磨削)過(guò)程中缺陷的產(chǎn)生，而磨削加工中的缺陷又很有可能引起零件開(kāi)裂變形，因此，根據(jù)模具的不同要求來(lái)正確選擇相應(yīng)的模具材料，對(duì)于保障模具加工質(zhì)量具有十分重要的意義。