热作模具表面氮化能够克服热磨损防止热疲劳

模具工作部位和被加工材料之间发生相对运动而产生的摩擦，使模具表面磨损、尺寸超差、表面拉伤的热磨损；环境温度发生周期性变化的条件下，如反复急冷急热且速度快的压铸模、锻模，工作模具表面出现的网状裂纹的热疲劳；高温下被加热的毛坯反复与模具的型腔长期接触，当表面的温度高于模具的最终回火或化学热处理的温度时，模具的硬度下降，使模具发生软化而产生塑性变形；材料本身的承载能力不足以抵抗工作载荷而出现的脆性断裂、韧性断裂、疲劳断裂、腐蚀断裂的断裂失效。除此以外还有因设计不当（圆角、宽度和厚度）、使用不当（预热、润滑）、材料缺陷（夹杂、热处理）、制造不合理（加工、表面处理）等原因造成的早起失效。 

热磨损是热作模具的主要失效形式，对模具使用寿命的危害比较大。热磨损是被红热的工件氧化、红热工件和模具摩擦得不到及时润滑产生的。工件的温度越高，模具温度越高、氧化越严重、模具型腔表面层被回火软化越严重、随之硬度下降越严重，这些过程加剧模具的磨损。通过多年的生产试验认为，热作模具表面氮化是克服热磨损的重要且唯一的手段。热作模具表面氮化，不但能够克服热磨损，还能有效地防止热疲劳，提高模具使用寿命，值得应用。 

热作模具主要包括热锻模、热冲裁模、热挤压模、压铸模等。热作模具工作时承受很大的冲击载荷、强烈的摩擦，以及剧烈的冷热循环引起的热应力和高温氧化等，常出现变形及塌陷、断裂、热疲劳、热磨损和腐蚀等失效形式。

断裂是指在材料本身承载能力不足以抵抗工作载荷而出现失稳态下的材料开裂，包括脆性断裂、韧性断裂、疲劳断裂和腐蚀断裂。
引起早期断裂原因主要有：锻压操作失误，引起模具过载；模具加工质量不佳，降低了承载能力；模具设计不合理，产生应力集中；模具选材不当；模具热处理不当等。

热作模具钢厂热挤压冲头、热锤锻模（燕尾部）及模具凸起部位、根部等易出现断裂失效。疲劳断裂是指在较高循环应力作用下，在模具型腔表面萌生疲劳裂纹并扩展，最后发生失稳扩展造成断裂失效。

热作模具钢厂