ประสิทธิภาพของเหล็กตาย

คุณสมบัติความแข็งแรง

(1) ความแข็งเป็นดัชนีทางเทคนิคหลักของเหล็กตายแม่พิมพ์ภายใต้การกระทําของความเครียดสูงเพื่อให้รูปร่างและขนาดของมันไม่เปลี่ยนแปลงต้องมีความแข็งสูงพอ เหล็กตายงานเย็นที่อุณหภูมิห้องภายใต้ความแข็งทั่วไปของ HRC60 หรือมากกว่านั้นเหล็กตายงานร้อนตามสภาพการทํางานข้อกําหนดทั่วไปเพื่อให้อยู่ในช่วง HRC40 ~ 55 สําหรับเกรดเหล็กเดียวกัน, ความแข็งเป็นสัดส่วนกับความต้านทานการเสียรูปภายในช่วงหนึ่งของค่าความแข็ง. อย่างไรก็ตาม, อาจมีความแตกต่างที่ชัดเจนในความต้านทานการเปลี่ยนรูปพลาสติกระหว่างเกรดเหล็กที่มีค่าความแข็งเท่ากัน แต่มีองค์ประกอบและโครงสร้างจุลภาคต่างกัน. (2) แม่พิมพ์ร้อนแรงสีแดงที่ทํางานที่อุณหภูมิสูงต้องรักษาเสถียรภาพขององค์กรและประสิทธิภาพเพื่อรักษาความแข็งสูงพอประสิทธิภาพนี้เรียกว่าสีแดงแข็ง เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนและเหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสมต่ํามักจะสามารถรักษาคุณสมบัตินี้ในช่วงอุณหภูมิ 180 ~ 250 °Cและเหล็กแม่พิมพ์งานร้อนโครเมียมโมลิบดีนัมโดยทั่วไปจะรักษาคุณสมบัตินี้ในช่วงอุณหภูมิ 550 ~ 600 °C ความแข็งสีแดงของเหล็กส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของเหล็กและกระบวนการบําบัดความร้อน

(3) กําลังรับแรงอัดและกําลังรับแรงดัดดัดแรงอัด ตายในกระบวนการใช้งานมักได้รับผลกระทบจากแรงดันและการดัดงอที่มีความแข็งแรงสูง ดังนั้นจึงจําเป็นที่วัสดุแม่พิมพ์ควรมีกําลังรับแรงอัดและความแข็งแรงดัดงอ ในหลายกรณีการทดสอบแรงอัดและแรงดัดงอจะดําเนินการภายใต้เงื่อนไขที่ใกล้เคียงกับสภาพการทํางานจริงของแม่พิมพ์ (ตัวอย่างเช่นกําลังรับแรงอัดที่วัดได้ของเหล็กตายนั้นสอดคล้องกับความต้านทานการเสียรูปที่แสดงโดยหมัดในที่ทํางาน) ข้อดีอีกอย่างของการทดสอบการดัดคือค่าสัมบูรณ์ของตัวแปรความเครียดมีขนาดใหญ่และสามารถสะท้อนความแตกต่างของความต้านทานการเสียรูประหว่างเกรดเหล็กที่แตกต่างกันและภายใต้การรักษาความร้อนและโครงสร้างจุลภาคที่แตกต่างกันมีความไวมากขึ้น

ความอดทน

ในกระบวนการทํางานแม่พิมพ์จะรับน้ําหนักกระแทก เพื่อลดความเสียหายในรูปแบบของการแตกหักและการยุบตัวในกระบวนการใช้งานเหล็กตายจะต้องมีความเหนียวที่แน่นอน

องค์ประกอบทางเคมีขนาดเกรนความบริสุทธิ์ปริมาณสัณฐานวิทยาขนาดและการกระจายของคาร์ไบด์และการรวมรวมถึงระบบบําบัดความร้อนและโครงสร้างทางโลหะวิทยาของเหล็กตายหลังจากการอบชุบด้วยความร้อนและปัจจัยอื่น ๆ มีอิทธิพลอย่างมากต่อความเหนียวของเหล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลของความบริสุทธิ์ของเหล็กและการเสียรูปการทํางานที่ร้อนแรงต่อความเหนียวตามขวางนั้นชัดเจนยิ่งขึ้น ความเหนียวความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของเหล็กมักขัดแย้งกัน ดังนั้นจึงจําเป็นต้องเลือกองค์ประกอบทางเคมีของเหล็กอย่างสมเหตุสมผลและนําเทคโนโลยีการกลั่นการทํางานร้อนและการอบชุบด้วยความร้อนที่เหมาะสมมาใช้เพื่อให้ทนต่อการสึกหรอความแข็งแรงและความเหนียวของวัสดุแม่พิมพ์เพื่อให้ได้การจับคู่ที่ดีที่สุด

ความเหนียวกระแทกคือพลังงานทั้งหมดที่ชิ้นงานทดสอบดูดซึมในระหว่างกระบวนการแตกหักทั้งหมดในระหว่างการกระแทกเพียงครั้งเดียว อย่างไรก็ตามเครื่องมือหลายอย่างมีการแตกหักของความล้าภายใต้สภาพการทํางานที่แตกต่างกันดังนั้นความเหนียวของแรงกระแทกแบบเดิมจึงไม่สามารถสะท้อนถึงคุณสมบัติการแตกหักของเหล็กตายได้ เทคนิคการทดสอบเช่นงานแตกหักหลายผลกระทบที่ใช้พลังงานต่ําหรือชีวิตการแตกหักหลายครั้งและอายุการใช้งานเมื่อยล้ากําลังถูกใช้

ความล้าจากความร้อน

เหล็กกล้าสําหรับงานร้อนไม่เพียง แต่มีการเปลี่ยนแปลงของโหลดเป็นระยะ แต่ยังขึ้นอยู่กับการกระทําของอุณหภูมิสูงและการดับและความร้อนเป็นระยะ ดังนั้นควรเน้นคุณสมบัติการแตกหักของความล้าทางกลทางความร้อนของเหล็กตายงานร้อนในการประเมินความต้านทานการแตกหัก ความล้าทางกลเชิงกลเป็นดัชนีประสิทธิภาพที่ครอบคลุมซึ่งรวมถึงประสิทธิภาพความล้าจากความร้อนอัตราการเติบโตของรอยแตกความล้าทางกลและความเหนียวแตกหัก

กล่าวอีกนัยหนึ่งความต้านทานความล้าจากความร้อนจะกําหนดส่วนของชีวิตก่อนที่จะเริ่มการแตกร้าวเมื่อยล้า อัตราการเติบโตของรอยแตกและความเหนียวแตกหักสามารถกําหนดอายุการใช้งานของการขยายพันธุ์แบบ subcritical หลังจากการเริ่มต้นรอยแตก ดังนั้นความต้านทานความล้าจากความร้อนสูงอัตราการเติบโตของรอยแตกต่ําและความเหนียวแตกหักสูงจึงเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับแม่พิมพ์ทํางานร้อนเพื่อให้ได้ชีวิตที่สูง

ดัชนีความต้านทานความล้าจากความร้อนสามารถวัดได้จากจํานวนรอบความร้อนของการเริ่มต้นรอยแตกเมื่อยล้าจากความร้อนหรือจํานวนรอยแตกเมื่อยล้าและความลึกหรือความยาวเฉลี่ยหลังจากรอบความร้อนที่แน่นอน

ความต้านทานการสึกหรอ

ความต้านทานการสึกหรอของวัสดุแม่พิมพ์มักเป็นปัจจัยที่สําคัญที่สุดในการกําหนดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ แม่พิมพ์อยู่ภายใต้ความเค้นอัดและแรงเสียดทานจํานวนมากซึ่งต้องใช้แม่พิมพ์เพื่อรักษาความแม่นยําของมิติภายใต้แรงเสียดทานที่รุนแรง การสึกหรอของแม่พิมพ์ส่วนใหญ่เป็นการสึกหรอทางกลการสึกหรอของการเกิดออกซิเดชันและการสึกหรอละลายสามประเภท เพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของเหล็กตายจําเป็นต้องรักษาความแข็งสูงของเหล็กตายและตรวจสอบให้แน่ใจว่าองค์ประกอบสัณฐานวิทยาและการกระจายของคาร์ไบด์หรือขั้นตอนการชุบแข็งอื่น ๆ ในเหล็กนั้นสมเหตุสมผล สําหรับแม่พิมพ์ที่ให้บริการภายใต้เงื่อนไขของการสึกหรอสําหรับงานหนักและความเร็วสูงจําเป็นต้องมีพื้นผิวของเหล็กแม่พิมพ์สามารถสร้างฟิล์มออกไซด์บางและหนาแน่นที่มีการยึดเกาะที่ดีรักษาการหล่อลื่นลดการสึกหรอที่หลอมรวมระหว่างแม่พิมพ์และชิ้นงานเช่นการกัดยึดเกาะการเชื่อมและอื่น ๆ และลดการเกิดออกซิเดชันของพื้นผิวแม่พิมพ์ที่เกิดจากการสึกหรอของปฏิกิริยาออกซิเดชั่น ดังนั้นสภาพการทํางานของแม่พิมพ์จึงมีอิทธิพลอย่างมากต่อการสึกหรอของเหล็ก

ความต้านทานการสึกหรอสามารถจําลองวิธีการทดสอบเพื่อวัดดัชนีความต้านทานการสึกหรอสัมพัทธ์єเป็นพารามิเตอร์เพื่อกําหนดลักษณะระดับความต้านทานการสึกหรอของส่วนประกอบทางเคมีและเนื้อเยื่อที่แตกต่างกัน เพื่อที่จะนําเสนอความสูงของเสี้ยนที่ระบุก่อนชีวิตสะท้อนให้เห็นถึงระดับการสึกหรอของเหล็กต่างๆ เหล็ก Cr12MoV ถูกใช้เป็นข้อมูลอ้างอิง (є = 1) สําหรับการเปรียบเทียบ

เหตุสุดวิสัยบดเคี้ยว

ความต้านทานการกัดคือความต้านทานต่อการเชื่อมเย็น คุณสมบัตินี้มีความสําคัญมากสําหรับวัสดุแม่พิมพ์ การทดลองภายใต้สภาวะแรงเสียดทานแบบแห้งโดยปกติจะอยู่ในชิ้นงานเหล็กเครื่องมือทดสอบที่มีแนวโน้มการกัดของวัสดุ (เช่นเหล็กออสเทนนิติก) การเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่แรงเสียดทานคู่การเพิ่มขึ้นทีละน้อยของโหลดที่ความเร็วที่กําหนด ณ จุดนี้แรงบิดจะเพิ่มขึ้นตามนั้นโหลดเรียกว่า "กัดโหลดวิกฤต" ยิ่งโหลดวิกฤตสูงขึ้นทําเครื่องหมายแรงกัด