過載失效指模具鋼材本身承載能力不足以抵抗工作載荷(包括約10%的隨機波動載荷)作用引起的失效，包括模具鋼材韌度不足和強度不足兩類失效。對模具鋼材韌度不足出現的脆斷失效應予以重視。
⑴模具鋼材韌度不足失效。此類失效前無宏觀征兆和斷裂突發性，是冷作模具失效中危險的事故，此類失效增出現過人身事故，給生產安全和經濟建設造成很大的損失。這種失穩態下的斷裂失效在冷擠壓和冷鐓模具中容易出現，如沖頭折斷、開裂、甚至發生爆裂，其特征是失效產生前無明顯塑性變形，宏觀斷口無剪切唇，且比較平坦，造成模具不可修復的永久失效。

這種失效與模具鋼材韌度不足、承受過高應力有關。對冷擠壓模具實際承載能力分析計算可知，沖頭失效前承受的工作應變能力是模具鋼材斷裂消耗能的上千倍，說明了工作時沖頭承受高潛在動能和低的斷裂抗力。根據能量守恒原理，沖頭斷裂勢能大部分轉變為擴展動能，其擴展的極限速度可達103m/s。當模具結構存在應力集中，如六方冷鐓沖頭尾部過渡區r≤1mm時，應力集中系數Kt=2；冷擠壓沖頭臺階處r=3mm時，Kt=1.3；甚至機械加工刀痕、磨削粗痕跡等均可成為薄弱環節，產生失穩斷裂。高碳、高合金的冷作模具鋼，使用狀態為回火馬氏體和二次析出相，含有較多一次剩余碳化物，材料硬度高，基體吸收能量、松弛應力——應變的能力低，一次碳化物的不均勻性分布又嚴重降低了材料韌度。因此，這類失效斷口看不到宏觀變形，微觀變形的尺寸大致與碳化物間距相當。

⑵強度不足失效。在冷鐓、冷擠壓沖頭中，材料抗壓、彎曲抗力不足，易出現鐓頭下凹、彎曲變形失效。在新產品開發中容易產生此類失效，這與工作載荷過大，模具硬度偏低有關。實際經驗表明，黑色金屬冷鐓沖頭硬度小于HRC56、冷擠壓沖頭硬度小于HRC62時易出現這類失效，同時說明材料強度不足，塑性有余，有韌度潛力可以發揮。解決此類模具早期失效的經驗方法是脆斷失效減硬度，變形失效增硬度。

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