眾所周知，模具鋼在執役時(shí)，在其不同部位，接受著(zhù)不同的效果力。一個(gè)副模具在執役進(jìn)程中，可能一起或先后出現多種損害方式。大多數模具鋼出現損害后不會(huì )當即喪失執役才能，僅在其中之一種損害開(kāi)展到足以妨礙模具鋼的正常作業(yè)或是生產(chǎn)出廢品時(shí)，此模具鋼才停止執役。因而，所謂失效方式，就是使模具喪失執役才能的某些損害方式。
冷、熱模具鋼在執役中失效的基本方式有五種：塑性變形、磨損、疲憊、冷熱疲憊、斷裂及開(kāi)裂。東莞弘超研討標明，模具在作業(yè)進(jìn)程中有可能一起出現多種損壞方式，各種損害之間又相互滲透、相互促進(jìn)、各自開(kāi)展，而當某種損壞的開(kāi)展導致模具失掉正常功能，則模具失效。其中除冷熱疲憊首要出現在熱作模具外，其他四種失效方式，在冷作或熱作模具上，均可能出現。
失效剖析是指剖析失效原因，研討和采取補救措施和預防措施的技能與辦理活動(dòng)，再反饋于生產(chǎn)，因而是質(zhì)量辦理的一個(gè)重要環(huán)節(下圖為壓鑄模具熱龜裂的體現圖)。
失效剖析的意圖是尋覓資料及其構件失效的原因，從而避免和防止相似事故的產(chǎn)生，并提出預防或推延失效的措施。失效剖析作業(yè)在資料的正確挑選和運用，新資料、新工藝、新技能的開(kāi)展，產(chǎn)品設、制造技能的改善，資料及零件質(zhì)量檢查、驗收規范的擬定、改善設備的操作與保護，促進(jìn)設備監控技能的開(kāi)展等方面均起重要效果。
金屬資料失效剖析觸及的學(xué)科和技能種類(lèi)極為廣泛。學(xué)科包含金屬資料、金屬學(xué)、冶金學(xué)、金屬工藝學(xué)、金屬焊接、資料力學(xué)、斷裂力學(xué)、金屬物理、沖突學(xué)、金屬的腐蝕與保護等。試驗剖析技能包含金相、化學(xué)成分、力學(xué)性能、電子顯微斷口、X射線(xiàn)相結構等。
當模具接受的負荷超越模具鋼材的屈從強度時(shí)，模具會(huì )產(chǎn)生塑性變形。東莞市弘超模具科技有限公司根據實(shí)踐總結，圖例解讀模具的塑性變形概念和原理。
例如：凹模在執役中出現的型腔、型孔脹大，棱角倒塌以及沖頭在執役中出現沖頭鐓粗、縱向曲折等，尤其是熱模具，模具的作業(yè)面與高溫的坯料觸摸，使型腔外表溫度往往超越熱作模具鋼的回火溫度，型槽內壁因為軟化而被壓塌或壓堆，使型槽尺度變樣，失掉其尺度和形狀的精度而失效。
還有冷擠壓沖頭所遭到的負荷有時(shí)可能超越250kg/mm2，如果模具鋼材的抗壓屈從極限不足，沖頭很快會(huì )鐓粗;細長(cháng)沖頭在遭到偏心負荷時(shí)會(huì )因趨屈從強度不足而產(chǎn)生曲折變形;低淬透性的鋼種作冷鐓模時(shí)，模具在淬火加熱后，對內 孔進(jìn)行噴水冷卻產(chǎn)生一個(gè)硬化層。模具在運用時(shí)如果冷鐓力過(guò)大，硬化層[敏感詞]基底的抗壓屈從強度不高時(shí)，模具孔腔便被壓塌。
熱鍛模在執役中首要因為溫度升高，很簡(jiǎn)單在外力效果下產(chǎn)生變形走樣，壓入法成型簡(jiǎn)單產(chǎn)生型槽邊角處內陷，鐓粗法成型易將型槽邊角處壓堆，型槽內沖孔凸臺與毛邊槽橋部均歸于壓塌或內陷。
模具鋼的屈從強度，一般隨碳含量及某些合金元素的增多而升高。在硬度相同的條件下，不同化學(xué)成分的模具鋼具有不同的抗壓強度。例如：當模具鋼的硬度為63HRC時(shí)，下列四種模具鋼的抗壓屈從強度由高到低的次序為：W18Cr4V→Cr12→Cr16WV→5CrNiW。
模具的塑性變形是模具金屬資料的屈從進(jìn)程。是否產(chǎn)生塑性變形，起主導效果的是機械負荷以及模具鋼的屈從強度。在高溫下作業(yè)的模具，是否產(chǎn)生塑性變形，首要取決于模具的作業(yè)溫度和模具鋼的高溫強度。
模具在執役進(jìn)程中，因金屬變形活動(dòng)，在模具外表產(chǎn)生劇烈的沖突，引起模具外表物質(zhì)的損耗，使模具的幾許形狀及粗糙度產(chǎn)生變化，形成被加工零件的形狀、尺度和外表質(zhì)量不符合要求時(shí)，模具即失效。如果在沖突進(jìn)程中，模具作業(yè)外表黏附了一些坯料金屬，因而使模具的幾許形狀產(chǎn)生變化而不能繼續執役，也視為磨損失效。因而磨損失效體現為：刃口鈍化、棱角變圓、平面下陷、外表溝痕鈍化、剝落黏模等。別的，熱沖孔頭在執役中，因為潤滑劑焚燒后轉化為高壓氣體，對沖頭外表進(jìn)行劇烈沖刷，形成一種很特別的物質(zhì)損耗方式，稱(chēng)為氣蝕。
模具產(chǎn)生磨損失效的底子原因是沖突，落料沖孔時(shí)，模具由磨損而使刃口變鈍，沖壓出的零件毛刺增大，后停止作業(yè)。冷沖時(shí)，如果沖壓負荷不大，磨損類(lèi)型首要是氧化磨損，也可能有某種程度的咬合磨損。當刃口部分逐步變鈍或沖壓負荷較大時(shí)，咬合磨損的情況變得嚴重而使磨損加速。
模具鋼的耐磨性，不只取決于它的硬度，還取決于它的碳化物的性質(zhì)、大小、分布和數量。在模具鋼中，現在以高速鋼和高碳高鉻鋼的耐磨性[敏感詞]。但在鋼中存在有嚴重的碳化物偏析或大顆粒的碳化物的情況下，這些碳化物易剝落而引起磨粒磨損，更使磨損加速。
輕載冷作模具(薄板沖載、拉延、曲折等)的沖擊載荷不大，首要是靜磨損。在靜磨損條件下，模具鋼的含碳量愈多，其耐磨性愈高。在沖擊磨損條件下(如冷鐓、冷擠、熱鍛等)，模具鋼中過(guò)多的碳化物無(wú)助于提高其耐磨性，反而因沖擊磨粒磨損會(huì )下降其耐磨性。
研討標明，在沖擊磨粒磨損條件下，模具鋼的含碳量以6%為上限，高于此值磨損進(jìn)程急劇加速。冷鐓模在沖擊載荷條件下作業(yè)，如模具鋼中碳化物過(guò)多，簡(jiǎn)單因沖擊磨損而出現外表剝落。這些剝落的硬粒子，將成為磨粒，加速了磨損速度。熱作模具的型腔外表，因為高溫軟化而使耐磨性下降。此外，氧化鐵皮也起到磨料的效果，一起，還有高溫氧化腐蝕的效果。因而，熱作模具的磨損進(jìn)程極為復雜，磨損速度比冷作模具快得多。
模具為什么會(huì )疲憊?如何推延模具的疲憊。疲憊失效的特征，是在模具的某些部位，經(jīng)過(guò)必定的執役期，萌發(fā)了細微的裂紋，并逐步向縱深擴展，裂紋擴展到必定的尺度后，嚴重削弱模具的承載才能而引起斷裂。疲憊裂紋萌發(fā)于應力較大的部位，特別是有應力會(huì )集的部位(尺度過(guò)渡、缺口、刀痕、磨削裂紋等)。疲憊斷裂時(shí)，斷口可分為兩部分：一部分是疲憊裂紋開(kāi)展形成的疲憊處破裂斷面，出現貝殼狀，疲憊源坐落貝殼極點(diǎn);另一部分為突然斷裂，出現不平整的粗糙斷面。
使模具產(chǎn)生疲憊損害的底子原因是循環(huán)載荷。凡促使外表拉應力增大的因素，均加速疲憊裂紋的萌發(fā)。
冷作模具在高硬度狀態(tài)下執役，此時(shí)，模具鋼具有很高的屈從強度和很低的斷裂韌性。高的屈從強度有利于推延疲憊裂紋的萌發(fā)，但低的斷裂韌性使疲憊裂紋的擴展速率加速和臨界長(cháng)度減小，使疲憊裂紋的擴展循環(huán)數大大縮短。因而冷作模具，其疲憊壽數首要取決于疲憊裂紋萌發(fā)時(shí)刻。
熱作模具一般在中等或較低的硬度狀態(tài)下執役，模具的斷裂韌性比冷作模具高得多。因而，在熱作模具中，疲憊裂紋的擴展速度低于冷作模具，臨界長(cháng)度也大于冷作模具。熱作模具疲憊裂紋的亞臨界擴展周期較冷作模具長(cháng)得多。
但是，熱作模具外表受急冷急熱，簡(jiǎn)單萌發(fā)冷熱疲憊裂紋。熱作模具的疲憊裂紋萌發(fā)時(shí)刻，比冷作模具短得多。因而，許多熱作模具，其疲憊斷裂壽數首要取決于疲憊裂紋的擴展時(shí)刻。熱鍛模在手錘擊時(shí)，可能受力過(guò)載，但更為多見(jiàn)的也是疲憊破壞。東莞市弘超模具科技有限公司實(shí)踐使用證明，日本大同高壽數熱作模具鋼DH31-S以及瑞典Uddeholm熱作模具鋼DIEVAR具有優(yōu)異的抗熱疲憊性能。
