磨损失效对材料性能的要求

一般情况下，承受冲击的模具，其磨损在低应力和高应力之间，此时要求材料有高的硬度、较好的韧性。当硬度超过40 HRC 时，只有提高材料的韧性才能进一步提高其耐磨性。为提高材料的耐磨性，在增强模具基体强韧性的同时，可对其表面进行强化处理，如渗碳、渗氮、氮碳共渗、化学热处理、表面淬火等。

对于模具的黏着磨损，应选用不易与坯料黏着的模具材料，同时采用适当的热处理工艺提高材料的压缩屈服点，以减少模具材料与坯料原子间的结合力。渗碳、氮碳共渗等表面处理能使模具表面形成牢固的化合物层或非金属层，避免金属原子间直接接触，并且摩擦因子降低，防止黏着，尤其对高温下和不可能充分润滑的模具很有效果。渗氮、氮碳共渗、氮碳硼复合渗等化学热处理，既能提高模具表面硬度，又能降低模具材料与坯料金属间的结合力，对减轻黏着磨损很有意义。

对于塑料模具，为提高其耐腐蚀性能，可采用表面电镀铬、化学镀或直接选用不锈钢；对于热作模具，为提高其抗氧化性，可对其进行渗铬或渗铝处理；对于压铸模，为了提高其抗腐蚀性、抗黏模性，可对其进行涂层处理、渗氮处理和氮碳共渗。

气蚀磨损是热作模具特有的磨损形式。模具工作过程中，会产生大量气体，瞬间产生很高的压力，该压力作用于模具表面并对表面产生冲刷作用。在高温高压气体的反复冲刷下，模具表面会产生不规则的气蚀磨损沟痕，不仅影响模具的尺寸精度和表面质量，也可能成为疲劳断裂的裂源。用不易燃烧的冷却润滑介质和添加剂，可有效防止气蚀磨损。(www.xing528.com)

接触疲劳磨损是模具在承受冲击时，工作表面的某些区域受较高接触应力（两物体在压力作用下相互接触时，由于接触表面处的局部弹性变形所产生的应力）的循环往复作用，经过一定的周次后，在这些区域中产生深度不同的小片或小块状剥落，造成表面出现针状或豆状凹坑（麻点），又称点蚀、疲劳磨损，严重损害模具的表面质量，并将导致模具的疲劳断裂失效。由于接触疲劳与循环接触应力和摩擦磨损有关，影响疲劳强度和磨损抗力的因素对接触疲劳强度也有类似影响，主要因素是材料的硬度和组织状态、模具的表面粗糙度和润滑条件等。为了提高材料的接触疲劳强度，就应保证材料具有适当高的硬度，材料热处理后须达到58～62 HRC。对采取表面强化处理的模具，表面强化层应有一定的深度，以防止表层压碎和次表层裂纹，心部应有足够的硬度（35 ～40 HRC）。同时减少模具表面冷热加工缺陷、降低表面粗糙度值，可以有效缓解接触疲劳磨损。所以，对模具表面进行精磨、抛光和表面综合强化处理可提高其接触疲劳抗力。最后，提高润滑油的黏度，在润滑油中加入某些添加剂，使其在接触表面形成不易破坏的油膜，也可降低接触疲劳磨损。

预防微动磨损，应在选材、设计、工艺上采取相应措施。在材料选用上，应尽量避免选用相同的配合材料，并考虑材料对微动磨损的敏感性。在设计上，要防止过渡配合模具零件间的松动，如增加配合压力、提高加工精度等，尽量减少过渡配合处的应力集中，在过渡配合附近开设圆滑过渡的卸荷台阶和卸荷槽等。在工艺上，采用表面滚压、挤孔等表面形变强化处理，采用渗碳、渗氮、氮碳共渗、渗硫等改变表面层成分和性能的表面处理，以提高抗咬蚀能力。