鋼中碳化物類型、形狀、大小分布截面分析顯微鏡

強(qiáng)度
  大部分模具除了要求比較高的表面硬度外，在整個(gè)截面或
某個(gè)部位上還要求具有相應(yīng)的強(qiáng)度，以抵抗在工作過程中所經(jīng)
受的扭轉(zhuǎn)載荷、彎曲載荷、拉伸載荷和壓縮載荷等。
強(qiáng)度試驗(yàn)表明，模具鋼(高速鋼)的抗壓屈服強(qiáng)度主要取
決于硬度和顯微組織。一般來說，硬度越高，
強(qiáng)度也越高，但這不是絕對(duì)的，因?yàn)橛绊憦?qiáng)度的因素較多。鋼
中碳化物類型、形狀、大小及其分布，碳與合金元素的含量及
其分布、晶粒大小、金相組織、內(nèi)應(yīng)力和表面質(zhì)量等，都影響
強(qiáng)度，但往往在硬度值上卻反映不出明顯的變化。

模具鋼往往是在回火馬氏體和過剩碳化物的組織狀態(tài)下使
用，常常表現(xiàn)為脆斷。眾所周知，模具鋼的斷裂形式一方面取
決于材料的本性，另一方面還受溫度、加載速率(或應(yīng)變速
率)和應(yīng)力狀態(tài)的影響。在溫度和加載速率相同的條件下，同
一種加載方式對(duì)不同材料可能會(huì)有不同的斷裂形式。對(duì)于同一
種材料，在不同的加載方式下，也可能具有不同的斷裂方式。

  我們知道，在外力作用下，金屬內(nèi)任一點(diǎn)的應(yīng)力，可以用
截面上的正應(yīng)力分量和切應(yīng)力分量表示，隨著截面上方位的不
同，其正應(yīng)力和切應(yīng)力相對(duì)值也不同。其中某一截面上的正應(yīng)
力最大，即為該點(diǎn)應(yīng)力的最大正應(yīng)力分量；另一截面上切應(yīng)力
最大，即為該點(diǎn)應(yīng)力的最大切應(yīng)力分量。

三向等拉伸時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)最硬，單向拉伸、三向不等拉伸都屬
于硬性應(yīng)力狀態(tài)；單向壓縮、三向不等壓縮則屬于軟性應(yīng)力狀
態(tài)。金屬在變形和斷裂過程中，只有切應(yīng)力才能引起塑性變形
和韌性斷裂，正應(yīng)力一般只引起脆性斷裂。

對(duì)模具鋼來說，單位壓縮和扭轉(zhuǎn)是較軟性應(yīng)力狀態(tài)，而彎
曲和拉伸則為較硬性的應(yīng)力狀態(tài)。如果材料不變，也就是說在
材料的剪切屈服強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度極限和斷裂強(qiáng)度三者不變的情
況下，由于載荷特性的不同，對(duì)模具鋼也會(huì)造成不同的斷裂。
模具鋼在淬火低溫回火狀態(tài)下，斷裂強(qiáng)度較低，剪切強(qiáng)度極限
較高，因此，除了單向壓縮可能是韌斷外，扭轉(zhuǎn)、彎曲和拉伸
都可能是脆斷。

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