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＞呒庸すに嚥缓唵危栽趯?shí)際加工制造的過程中，總不免會出現(xiàn)一些質(zhì)量缺陷問題。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)針對模具在加工制造過程中因材料引起的常見缺陷及其一些措施進(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、延長模具使用壽命的目的。

  一般簡單小型的、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，可能引起過熱、過燒、開裂、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)韌性較大的降低，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。因此有需要采取以下措施：

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

  2.制定合適的鍛造工藝，改良鋼的組織和性能。合理的鍛造可以除去或減輕冶金缺陷(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，能改良鋼材的共晶碳化物不均勻度，達(dá)到≤2級碳化物級別要求，提高其工藝性能和使用性能，延長模具使用壽命。

  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，很難改良碳化物的分布或使帶狀、網(wǎng)狀碳化物得到減少和除去。如模具的淬火組織中存在這些不良的組織結(jié)構(gòu)，將無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、瑞典等開發(fā)了SHD11(D2)、XW～42(D2)、FT32(D)以及A2、01、W1等鋼種。D2鋼具有較高的韌性等好的綜合性能。