TS400作为一种预硬塑料模具钢,以其优异的抛光性能和镜面加工效果广泛应用于高光洁度要求的模具制造。该材料出厂硬度约为HRC 37-43,无需热处理即可直接加工,降低了生产周期成本。但在实际应用中,开裂现象偶有发生,这与材料特性、设计结构及加工工艺密切相关。
TS400的碳含量控制在0.15%以下,同时含有镍、铝等合金元素,形成均匀的析出硬化结构。这种成分设计在保证硬度的同时,仍保留了部分韧性。若在分型面尖角、薄壁支撑或冷却水道交叉区域存在应力集中,局部载荷可能超过材料屈服极限。电火花加工时放电高温会使表层形成白色变质层,其内部显微裂纹在交变应力下可能扩展为宏观裂缝。
深腔模具的粗加工余量分配不均时,切削震动会导致材料内部晶界滑移。抛光过程中过度加压或温度升高,可能诱发表面残余应力释放。冷却水路孔壁与模仁边缘距离不足时,热疲劳会使裂纹沿晶界延伸。螺纹孔底部未设置圆角过渡的模具,在反复合模冲击下易从应力集中点开裂。
控制TS400开裂需从多方面入手。设计阶段应避免截面突变,更小化应力集中系数。加工时采用阶梯式余量分配,精加工前安排应力释放工序。电火花加工后需通过低温回火消除白色层,再采用钻石膏进行渐进式抛光。对于存在细长镶件的结构,可考虑采用韧性更高的TS520等材料配合使用。
**相关问答:**
1. 问:TS400模具出现细微裂纹后如何补救?
答:可通过氩弧焊修补后重新调质处理,但需控制层间温度不超过300℃。对于深度超过2mm的裂纹,建议更换模仁或镶件。
2. 问:哪种工况更容易导致TS400开裂?
答:急速冷却与加热交替的工况,如急冷急热的注塑成型环境,会使材料反复经历热胀冷缩,加速热疲劳裂纹的产生。
3. 问:TS400与TS520在抗开裂性方面有何差异?
答:TS520通过13%铬含量形成钝化膜最靠谱股票配资平台,耐腐蚀性更优;TS400的析出硬化结构在相同硬度下韧性稍弱,在冲击载荷环境下TS520的抗开裂性能更稳定。
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