热锻模的失效机理

热锻模的失效机理(中文9000字,英文PDF)
摘要
本文介绍了热锻模表面发生的现象。由于文章篇幅有限，所以仅在此选择锻造齿轮的工具，因为它最具代表性，来介绍其表面层所发生的改变。在其他两个闭式模锻工艺中，即顶盖和支架的锻造，也能观察到同样的改变。这项研究借用有限元法，因为它能提供很多关于锻造条件的信息。工具上裂纹最密集的地方是其与锻造材料接触时间最长的面，而与所锻造的锻件数量无关。这项研究表明影响所研究的锻造工艺的最不利因素之一是机械疲劳，它会导致细裂纹很快发展成为网状裂纹，而这个网状裂纹则会延伸到整个工具/锻造材料。并且，模具的磨粒磨损很大程度上是因为材料的密集流动，而这个流动是在存在氧化物颗粒和刀头（由于热机械疲劳产生的）下进行的。本文使用Archard模型，尝试提出一种新的磨粒磨损模型。