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中走絲線切割加工中模具表面變質(zhì)層的分析
閱讀：1239 發(fā)布時間：2015-8-26中走絲線切割已在模具制造中得到廣泛應(yīng)用。然而，中走絲線切割加工時也會對模具表面造成某些負面影響，在線切割的瞬時高溫和工作液的快速冷卻作用下，模具表面經(jīng)線切割后會形成變質(zhì)層，使表面硬度下降，并產(chǎn)生顯微裂紋等弊病，嚴重影響模具的制造質(zhì)量和使用壽命，應(yīng)引起足夠重視。
中走絲線切割一變質(zhì)層的形成
中走絲線切割是利用瞬間放電能量的熱效應(yīng)，使工件材料熔化、蒸發(fā)達到尺寸要求的加工方法。由于線切割的工作液多采用具有介電作用的液體，因此在加工過程中還伴有一定的電解作用。切割時的熱效應(yīng)和電解作用，通常使加工表面產(chǎn)生一定厚度的變質(zhì)層，如表層硬度降低，出現(xiàn)顯微裂紋等，致使中走絲線切割加工的模具易發(fā)生早期磨損，直接影響模具沖裁間隙的保持以及模具刃口容易崩刃，縮短了模具的使用壽命。
對于碳鋼來說，工件表面的熔化層（變質(zhì)層由熔化凝固層與熱影響層組成）在金相照片上呈現(xiàn)白色，有成為白層。它與基體金屬*不同，是一種樹枝狀的淬火鑄造組織，與內(nèi)層的結(jié)合也不甚牢固。它主要由馬氏體、大量晶粒極細的殘余奧氏體和某些碳化物組成。
中走絲線切割二變質(zhì)層的影響因素
1、工件材料的金相組織及元素成份由于電火花的放電作用，使工件材料表面層的金相組織發(fā)生了明顯的變化，形成不連續(xù)的。厚度不均勻的變質(zhì)層。它與工件材料、電極絲材料、脈沖電源和工作液等到參數(shù)有關(guān)。經(jīng)金相組織分析，變質(zhì)層中殘留了大奧氏體。在使用鉬絲電極絲和含碳工作液時，經(jīng)光譜分析和電子探針檢測，在變質(zhì)層內(nèi)，鉬和碳元素的含量大幅度增加；而使用銅絲電極絲和去離子水的工作液時，發(fā)現(xiàn)變質(zhì)層內(nèi)銅元素含量增加，而無滲碳現(xiàn)象。
2、變質(zhì)層的厚度通常，變質(zhì)層的厚度隨脈沖能量的增大而變厚。因電火花放電過程的隨機性，在相同的加工條件下，變質(zhì)層的厚度往往是不均勻的，從有關(guān)試件所測得的變質(zhì)層厚度的數(shù)據(jù)表明，中走絲線切割電規(guī)準對變質(zhì)層厚度有明顯的影響。例如：電極絲為黃銅絲，低速走絲（0.6m/s）加工電壓60V，電流5.，變質(zhì)層厚度zui大值為20.0μm,平均增為13.8μm。
3、顯微硬度明顯下降，并出現(xiàn)顯微裂紋由于變質(zhì)層金相組織和元素含量的變化，使工件表面的顯微硬度明顯下降。例如在去離子水中進行70HV下降到線切割加工后的670HV，通常在距表面十幾微米的深度內(nèi)出現(xiàn)了線切割的軟化層。同時，表面變質(zhì)層一般存在拉應(yīng)力，會出現(xiàn)顯微裂紋。尤其是切割硬質(zhì)合金時，在常規(guī)的電規(guī)準參數(shù)條件下，更容易出現(xiàn)裂紋，并存在空洞，危害*。