深入了解材料的抗拉、抗压、抗弯及抗扭强度

模具在使用中承受着各种负荷。从应力形态上可分为拉伸、压缩、弯曲、扭转应力，从负荷状况上又有静态、冲击及反复之分。通常情况下，模具不会因一次负荷而损坏，多因反复多次负荷导致疲劳现象而造成损坏。当然，在超负荷的情况下有时也会在极短的时间内出现破损。

抗拉强度（Tensile Strength）是材料最基本的性能。但是，经淬火和回火后的高硬度冷作模具钢和高速工具钢由于韧性不足，在连接等处会出现破断而难以发挥出自身的抗拉强度。因此在测试时，不宜用JIS规定的试样，而应用不带螺纹的、应力集中较小的试样。为了测得准确的屈服强度，应将应变仪贴在试样上以便求出准确的应力-应变曲线等。另外，在测量方法上也要下一番工夫。冷作模具钢的抗拉强度与硬度的关系如图3-7^[8]所示。

图3-7 冷作模具钢的抗拉强度与硬度的关系

与抗拉强度不同，抗压强度随着硬度的上升几乎一直成正比例增大^[9]。图3-8所示为抗压强度与硬度的关系^[10]。不同钢之间的抗压强度不同是因为其显微组织不同，当回火温度不同导致存在软质的残留奥氏体时，会降低抗压强度。(https://www.xing528.com)

图3-8 抗压强度与硬度的关系

另外，测量工模具钢强度的试验方法还有弯曲试验和扭转试验，目前已有许多数据。弯曲试验是指对试样施加弯曲载荷，使受到拉伸应力的一侧产生破裂，并验证此时如对局部变形进行补正的话，该弯曲断裂应力与抗拉强度几乎相等。拉伸试验不易得到准确的强度值，相比之下，弯曲试验则简便易行，求出的屈服应力和断裂应力可以作为抗弯强度。

另外在扭转试验中，以扭转屈服应力和扭转断裂应力作为抗扭强度。这对于测量承受扭转应力的轴状工具，如丝锥及钻头等转动工具的强度来说十分重要。