Izvedba čelika za kalupe
Otpornost na toplinski zamor
Osim povremene promjene opterećenja, na čelik za kalupe za vruću obradu također utječu visoke temperature i periodično brzo hlađenje i brzo zagrijavanje. Stoga bi procjena otpornosti na lom čelika za kalupe za vruću obradu trebala obratiti više pozornosti na svojstvo loma materijala uslijed toplinskog mehaničkog zamora. Termomehanički zamor je sveobuhvatan indeks performansi, koji uključuje tri aspekta: performanse toplinskog zamora, brzinu rasta pukotine mehaničkog zamora i žilavost loma.
Izvedba toplinskog zamora odražava radni vijek materijala prije početka pukotine uslijed toplinskog zamora. Broj toplinskih ciklusa materijala s visokom otpornošću na toplinski zamor je veći. Brzina širenja pukotine od mehaničkog zamora odražava količinu širenja svakog ciklusa naprezanja kada se pukotina širi prema unutra pod djelovanjem pritiska kovanja nakon inicijacije pukotine uslijed toplinskog zamora. Lomna žilavost odražava otpornost materijala na nestabilno širenje postojećih pukotina. Za materijal visoke lomne žilavosti, pukotina mora imati dovoljno visok faktor intenziteta naprezanja na vrhu pukotine, odnosno veliku duljinu pukotine, da bi došlo do širenja nestabilnosti. Pod stalnim stresom, već postoji pukotina od zamora u matrici. Ako je vrijednost otpornosti na lom materijala matrice visoka, pukotina se mora proširiti dublje prije nego što može doći do nestabilnosti.
Drugim riječima, otpornost na toplinski zamor određuje dio životnog vijeka prije početka pukotine uslijed zamora; Brzina rasta pukotine i žilavost loma mogu odrediti dio životnog vijeka kada dolazi do subkritičnog rasta nakon inicijacije pukotine. Stoga, kako bi se postigao dug životni vijek matrice za vruću obradu, materijal matrice treba imati visoku otpornost na toplinski zamor, nisku stopu rasta pukotine i visoku vrijednost žilavosti loma.
Indeks otpornosti na toplinski zamor može se mjeriti brojem nastanka pukotina uslijed toplinskog zamora, brojem pukotina uslijed zamora nakon određenog toplinskog ciklusa te prosječnom dubinom ili duljinom.
Otpornost na habanje
Najvažniji čimbenik koji određuje životni vijek matrice često je otpornost materijala matrice na trošenje. Matrica je tijekom rada podvrgnuta znatnom tlačnom naprezanju i sili trenja, pa je potrebno da matrica može zadržati svoju dimenzijsku točnost pod jakim trenjem. Trošenje kalupa uglavnom uključuje mehaničko trošenje, trošenje uslijed oksidacije i trošenje taljenjem. Kako bi se poboljšala otpornost na habanje čelika za kalupe, potrebno je ne samo održavati visoku tvrdoću čelika za kalupe, već i osigurati da su sastav, morfologija i raspodjela karbida ili druge faze otvrdnjavanja u čeliku razumni. Za matricu koja se koristi u teškim uvjetima i uvjetima trošenja velike brzine, potrebno je da površina čelika za matricu može formirati tanak i gust oksidni film s dobrim prianjanjem, održavati podmazivanje, smanjiti trošenje taljenjem između matrice i obratka, kao što je lijepljenje, zavarivanje i tako dalje, i smanjiti oksidaciju površine matrice što rezultira oksidativnim trošenjem. Dakle, radni uvjeti matrice imaju veliki utjecaj na trošenje čelika.
Otpornost na habanje može se mjeriti metodom simulacijskog ispitivanja, a relativni indeks otpornosti na habanje (E) može se koristiti kao parametar za karakterizaciju razine otpornosti na habanje u različitim kemijskim sastavima i organizacijskim stanjima. Kako biste prikazali vijek trajanja prije navedene visine srha, odražavajte razinu otpornosti na trošenje različitih vrsta čelika; Ispitivanje je uspoređeno s Cr12MoV čelikom (tj. =1).
Okluzalni otpor
Otpornost na ugriz zapravo je otpornost "hladnog zavarivanja". Ovo svojstvo je važnije za materijale za kalupe. Tijekom ispitivanja, u uvjetima suhog trenja, ispitivani uzorak alatnog čelika i materijal s okluzalnom tendencijom (kao što je austenitni čelik) provode se dvostrukim trenjem konstantne brzine, a opterećenje se postupno povećava pri određenoj brzini. U to vrijeme, zakretni moment također raste odgovarajuće. Opterećenje se naziva "kritično okluzalno opterećenje", što je veće kritično opterećenje, to je jači okluzalni otpor.
