1引言
，十三五国家重点研发计划之“高性能模具钢及应用"项目： B柱热冲压模具镶块开裂分析
王维,吴晓春
上海大学材料科学与工程学院（上海200072)
【摘要采用金相显微镜（OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪（EDS)等表征了材料的失效特征以及裂纹附近材料与基体材料的组织结构与性能等。结果表明：镶块发生开裂的主要原因
是V系碳化物在晶界处的偏聚或形成了链状碳化物，导致其冲击韧性偏低。关键词：热冲压模具钢；冲击韧性；开裂
中图分类号：TG249；TB497
文献标识码：B
Analyses on Cracking Reasons of aHot
StampingB-PillarDieInsertges
[Abstract) By using optical microscope (OM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), microhardness tester characterized the failure characteristic and microstructure and properties of the material nearing the crack and the matrix material. The results shows that the main cracking reason of the hot stamping b-pillar die insert is that
vanadium carbide segregated on grain boundary or formed chain carbide Key words: hot stamping die steel; impact toughness; cracking
采用线切割将包含裂纹的那部分镶块切取下来，然后
热冲压成形工艺是一种重要的高强钢板成形工艺，广泛地应用于汽车A柱、B柱、C柱、保险杠、防撞梁等车身零部件成形过程中！。热冲压成形特殊的使用工况，对热冲压模具钢有着特殊的性能要求。根据现场调研，热冲压模具主要有两种失效形式：磨损失效和开裂失效。模具出现磨损，也就是俗称的拉毛，主要是板料与模具在相对滑动摩擦过程中产生犁削效应和粘着效应作用的结果。当出现拉毛时，如果对模具表面进行修模、抛光、渗氮处理，模具还可以服役相当长的一段时间；而一旦模具出现开裂，即使进行
补焊，模具的寿命也已接近终点。 2镶块服役状态及分析方法
该汽车B柱热冲压模具是在冲了15.000冲次后，沿工作面以下一定深度出现一条长约12.5cm的裂纹，裂纹纵深为12.5cm。通过观察裂纹在镶块中的位置，
在此镶块上切取裂纹附近及远离裂纹处的标准金相试样和冲击试样用于失效分析，如图1所示。
本文采用PMI-MASTERPRO直读光谱仪检测了失效试样的成分：采用HD9-45表面洛氏维氏硬度计检测工作面硬度；采用MH-3显微硬度计检测截面的硬度梯度；采用JB-50冲击试验机，按照GB/T 229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验标准测量了材料的冲击功：并按照GB/T10561-2005/IS04967：1998 标准中非金属夹杂物含量的测定标准评级图，对钢中非金属夹杂物进行评级；采用NIKONMA100倒置金相显微镜及蔡司SUPRaA-40热场发射扫描电子显微镜来观察显微组织及冲击断口形貌，并结合EDS分析了夹杂物及碳化物的类型。
3检测结果与分析 3.1成分检测
镶块裂纹处及远离裂纹处的成分检测结果如表1
*基金项目：国家重点研发计划（项目编号：
所示。由化学成分表明，裂纹处和远离裂纹的基体区
2016YFB0300400，课题编号：2016YFB0300402）
《模具制造》2017年第8期万方数据
域的化学成分在误差允许的范围内基本一致，不存在
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