我所在的鍛壓分公司是晉機(jī)集團(tuán)沖壓分廠水壓機(jī)熱擠壓模具鍛件毛坯的主要生產(chǎn)單位。沖壓分廠常用的各種沖盂模、沖盂沖頭（材質(zhì)為3Cr2W8V、H13）、成型模、壓型模和收口模（材質(zhì)為5CrMnMo）都是典型的熱擠壓模具。這類模具在工作中既要承受機(jī)械負(fù)荷，又要承受熱負(fù)荷，其失效形式和影響因素較為復(fù)雜。它們的工作條件和失效形式與錘鍛模有許多相似之處，如：早期斷裂、疲勞斷裂、熱疲勞、形腔堆塌和磨損，但熱擠壓模具在工作過程中，坯料的變形率比錘模鍛大得多，模具在高溫區(qū)工作時間長，壓力大，摩擦劇烈，因而塑性變形、磨損和疲勞斷裂是熱擠壓模具最常見的失效形式。

模具毛坯的鍛造是模具加工重要的熱成型加工工藝，它不限于獲得理想的幾何形狀、消除冶金缺陷（如鍛焊內(nèi)部疏松、非氧化氣孔、細(xì)化晶粒、緊密組織等），更重要的是通過合理的鍛造操作，大幅度提高鋼的力學(xué)性能。它是改善模具材料原始狀態(tài)，提高模具材料性能，從而提高模具壽命的重要手段。因而，認(rèn)識和掌握模具鋼鍛造容易造成的的缺陷，對模具毛坯進(jìn)行正確的鍛造，對防止模具失效具有重要的意義。多年來在熱擠壓模具毛坯鍛造中自己對鍛造過程中容易造成的缺陷和模具毛坯的鍛造有了一定的認(rèn)識和經(jīng)驗(yàn)

一、模具毛坯的鍛造缺陷

模具毛坯的鍛造質(zhì)量和存在的缺陷，與模具鋼的材質(zhì)、鍛造加熱、鍛造方法和鍛后冷卻諸因素有關(guān)。對模具失效造成影響的既有鍛造的一般缺陷，還有因鍛造工藝方法不正確造成材料碳化物的形態(tài)和分布不均勻、流線的走向和分布不均勻等。

（一）鍛造的一般缺陷

鍛件常見的表面缺陷有裂紋、鱗皮、凹坑、折疊等；常見的內(nèi)部缺陷有過熱、過燒、疏松、組織偏析、流線分布不良等。尤其是熱模具鋼塑性低、變形抗力大、導(dǎo)熱性差、鍛造溫度區(qū)間窄、組織缺陷較多、內(nèi)應(yīng)力大等特點(diǎn)，很容易造成鍛造缺陷。這些缺陷或可造成模具斷裂的裂源，或可影響模具的熱處理，最終影響到模具的使用壽命。

鍛件表面缺陷的深度如果在加工余量之內(nèi)，則經(jīng)過加工去除后，對模具的質(zhì)量并無顯著影響，但是存在表面深裂紋、過燒等不可挽救的缺陷，鍛件只能報廢，而鍛件的某些內(nèi)部缺陷，如碳化物嚴(yán)重偏析、流線分布不合理等，則需通過進(jìn)一步的鍛造來改善。

（二）碳化物形態(tài)和分布均勻性不良

合理的鍛造工藝，如采用大鍛造比反復(fù)鐓拔并正確控制停鍛溫度和鍛后冷卻溫度等，能夠細(xì)化鋼中的碳化物，改善碳化物分布的均勻性，減輕偏析程度。但大、中截面的高合金鋼模具，其碳化物偏析嚴(yán)重，鍛造的難度較大，鍛造后仍可能在碳化物形態(tài)和分布均勻性不佳，以致影響模具的內(nèi)在質(zhì)量。為此，應(yīng)根據(jù)模具的具體情況，對于重要模具如沖盂模、沖盂沖頭等，應(yīng)加大鍛造比提高其碳化物不均度級別。

（三）流線走向和分布不合理

鋼在鍛壓加工時，內(nèi)部的非金屬夾雜物隨著金屬的塑變流動而延伸，在其低倍組織中形成明顯的流線，流線會引起模具鍛坯的各項(xiàng)異性，即順著流線方向上的力學(xué)性能明顯高于橫向，對于重載模具，如果它承受的最大拉應(yīng)力的方向與流線方向垂直，就很容易發(fā)生早期劈裂失效，就熱擠壓重載模具來說，流線方向及分布的合理性，要比碳化物得不均勻性，對模具失效的影響更大。流線和帶狀碳化物一樣，還會引起淬火變形的不均勻性，像用3Cr2W8V、H13和5CrMnMo等熱模具鋼制造的模具，在淬火回火后，沿流線和帶狀碳化物方向伸長量較小或趨于縮短，對于模具的變形控制是很不利的。

因此，合理的流線走向和分布也要通過鍛造來實(shí)現(xiàn)，應(yīng)根據(jù)模具型腔的受力情況通過鍛造使流線走向與最大拉應(yīng)力方向一致，并沿型腔表面連續(xù)分布，不被切斷；對于精密模具要通過鍛造使流線無定向均勻分布，從而使熱處理變形各項(xiàng)均勻一致，便于控制。

二、避免模具毛坯鍛造缺陷的對策

為了避免鍛造缺陷，保證鍛坯質(zhì)量，模具毛坯的鍛造工藝應(yīng)注意以下幾個方面

(一)????????? 原材料的質(zhì)量檢驗(yàn)和備料

原材料質(zhì)量不合格，難以保證鍛造質(zhì)量，會直接造成鍛件廢品，因而必須要求鋼材表面沒有裂紋、折疊，內(nèi)部沒有氣孔、疏松、發(fā)裂并對碳化物的分布、非金屬夾雜物進(jìn)行評級。鋼材備料應(yīng)使長徑比L/d≤2.5～3,在鋸床下料和熱切下料時應(yīng)注意斷面平整，避免產(chǎn)生新的表面損傷。