钢中碳化物类型、形状、大小分布截面分析显微镜

强度
  大部分模具除了要求比较高的表面硬度外，在整个截面或
某个部位上还要求具有相应的强度，以抵抗在工作过程中所经
受的扭转载荷、弯曲载荷、拉伸载荷和压缩载荷等。
强度试验表明，模具钢(高速钢)的抗压屈服强度主要取
决于硬度和显微组织。一般来说，硬度越高，
强度也越高，但这不是绝对的，因为影响强度的因素较多。钢
中碳化物类型、形状、大小及其分布，碳与合金元素的含量及
其分布、晶粒大小、金相组织、内应力和表面质量等，都影响
强度，但往往在硬度值上却反映不出明显的变化。

模具钢往往是在回火马氏体和过剩碳化物的组织状态下使
用，常常表现为脆断。众所周知，模具钢的断裂形式一方面取
决于材料的本性，另一方面还受温度、加载速率(或应变速
率)和应力状态的影响。在温度和加载速率相同的条件下，同
一种加载方式对不同材料可能会有不同的断裂形式。对于同一
种材料，在不同的加载方式下，也可能具有不同的断裂方式。

  我们知道，在外力作用下，金属内任一点的应力，可以用
截面上的正应力分量和切应力分量表示，随着截面上方位的不
同，其正应力和切应力相对值也不同。其中某一截面上的正应
力最大，即为该点应力的最大正应力分量；另一截面上切应力
最大，即为该点应力的最大切应力分量。

三向等拉伸时的应力状态最硬，单向拉伸、三向不等拉伸都属
于硬性应力状态；单向压缩、三向不等压缩则属于软性应力状
态。金属在变形和断裂过程中，只有切应力才能引起塑性变形
和韧性断裂，正应力一般只引起脆性断裂。

对模具钢来说，单位压缩和扭转是较软性应力状态，而弯
曲和拉伸则为较硬性的应力状态。如果材料不变，也就是说在
材料的剪切屈服强度、剪切强度极限和断裂强度三者不变的情
况下，由于载荷特性的不同，对模具钢也会造成不同的断裂。
模具钢在淬火低温回火状态下，断裂强度较低，剪切强度极限
较高，因此，除了单向压缩可能是韧断外，扭转、弯曲和拉伸
都可能是脆断。

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