冷镦螺钉用硬质合金模具金相组织分析

1.冲击断口形貌
分析国内外两种冷镦螺钉用硬质合金模具的冲击断口宏观形貌，检测结果是国内两个厂家生产的冷镦螺钉用硬质合金模具的合金孔隙度较高，德国同类模具的合金孔隙度最低、尺寸最小。孔隙会导致冷镦模具寿命严重降低，合金组织中的表面孔隙(包括夹杂、非化合碳、相等)会加速磨损失效，内部孔隙则会加速裂纹扩展过程。通过解剖，发现德国模具用合金的孔隙度最低，故可认为孔隙度低是德国模具寿命较长的一个原因。提高国内该模具寿命的努力方向之一，就是降低其孔隙度，使其低于A04级甚至生产无孔合金。

2.金相组织结构
经显微观察，国内该模具合金是中等偏粗的晶粒结构，WC和CO相分布均匀，WC与CO晶粒邻接程度稍高，WC晶粒平均粒度为2. 0 um(最大尺寸为6 -7 um)。YG15模具合金是由粗细2种晶粒构成，细晶粒的比例稍大，WC晶粒的平均粒度为1.4 um(最大尺寸为6-7 um)，也存在WC与WC邻接现象和局部晶粒的聚集现象。通过显微组织的检测比较可看出，德国模具的金相组织最大特点是非均匀晶粒结构。非均匀WC晶粒结构合金具有高CO粗WC合金的高强度，高韧性和低CO与WC合金的高硬度、高耐磨性的良好综合性能。这是由于WC粗晶结晶完整、粗细WC晶粒排列或堆积较密实，粗晶起阻碍裂纹扩展和使裂纹分支作用，同时使CO相分布较均匀所致。这类合金应用于制作矿山工具已取得了使用寿命长的良好效果。

通过剖析，发现德国冷镦小规格螺钉用模具合金也是非均匀WC晶粒结构，这也许是该模具使用寿命达1 000万次的组织基础。WC/WC邻接程度高易于裂纹的产生和扩展，对冷镦模具寿命是不利的。建议国内生产厂家应在产品尺寸加工精细化，热处理工艺控制更精确方面努力。

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