Performanse matrice čelika
Otpornost na toplotni zamor
Osim periodične promjene opterećenja, čelik za vruću obradu također je pod utjecajem visoke temperature i periodičnog brzog hlađenja i brzog zagrijavanja. Stoga, procjena otpornosti na lom vruće obrađenog matrice čelika treba posvetiti više pažnje svojstvu loma materijala zbog termičkog mehaničkog zamora. Termomehanički zamor je sveobuhvatan indeks performansi, koji uključuje tri aspekta: performanse termičkog zamora, brzinu rasta pukotina od mehaničkog zamora i žilavost loma.
Performanse termičkog zamora odražavaju radni vijek materijala prije početka pucanja zbog termičkog zamora. Broj termičkih ciklusa materijala sa visokom otpornošću na termički 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 iniciranja prsline uslijed termičkog zamora. Žilavost loma odražava otpornost materijala na nestabilno širenje postojećih pukotina. Za materijal visoke otpornosti na lom, pukotina mora imati dovoljno visok faktor intenziteta naprezanja na vrhu prsline, odnosno veliku dužinu prsline, ako želi da ima širenje nestabilnosti. Pod stalnim stresom, već postoji naprslina od zamora u kalupu. Ako je vrijednost žilavosti na lom materijala matrice visoka, pukotina se mora širiti dublje prije nego što dođe do nestabilnosti.
Drugim riječima, otpornost na termički zamor određuje dio vijeka trajanja prije nastanka zamorne prsline; Brzina rasta pukotine i žilavost loma mogu odrediti dio vijeka trajanja kada dođe do subkritičnog rasta nakon iniciranja pukotine. Stoga, da bi se postigao dug životni vijek matrice za vruću obradu, materijal matrice treba imati visoku otpornost na toplinski zamor, nisku brzinu rasta prslina i visoku vrijednost žilavosti loma.
Indeks otpornosti na termički zamor može se mjeriti brojem nastanka pukotina na toplinski zamor, brojem zamornih pukotina nakon određenog termičkog ciklusa i prosječnom dubinom ili dužinom.
Otpornost na habanje
Najvažniji faktor koji određuje vijek trajanja matrice često je otpornost materijala na habanje. Matrica je podvrgnuta značajnom tlačnom naprezanju i sili trenja u radu, tako da je potrebno da matrica može održati svoju dimenzijsku točnost pod jakim trenjem. Habanje kalupa uglavnom uključuje mehaničko habanje, habanje od oksidacije i trošenje od taline. Kako bi se poboljšala otpornost na habanje čelika za kalupe, potrebno je ne samo održavati visoku tvrdoću čelika za kalupe, već i osigurati da sastav, morfologija i distribucija karbida ili druge faze očvršćavanja u čeliku budu razumni. Za matricu koja se koristi pod teškim uslovima rada i visokim brzinama habanja, potrebno je da površina čelika kalupa može formirati tanak i gust oksidni film s dobrim prianjanjem, održavati podmazivanje, smanjiti habanje topljenja između kalupa i obratka, kao što su lijepljenje, zavarivanje i tako dalje, te smanjuju oksidaciju površine matrice što rezultira oksidativnim habanjem. Dakle, radno stanje matrice ima veliki uticaj na habanje čelika.
Otpornost na habanje može se izmjeriti metodom simulacijskog ispitivanja, a relativni indeks otpornosti na habanje (E) može se koristiti kao parametar za karakterizaciju razine otpornosti na habanje pod različitim kemijskim sastavima i organizacijskim stanjima. Da biste prikazali vijek trajanja prije određene visine šiljka, odražavajte nivo otpornosti na habanje različitih vrsta čelika; Test je upoređen sa Cr12MoV čelikom (tj. =1).
Okluzijski otpor
Otpornost na ugriz je zapravo otpor "hladnog zavarivanja". Ovo svojstvo je važnije za matrice. Tijekom ispitivanja, u uvjetima suhog trenja, uzorak alatnog čelika koji se ispituje i materijal sa tendencijom okluzije (kao što je austenitni čelik) obavljaju se dvostrukim trenjem konstantnom brzinom, a opterećenje se postupno povećava određenom brzinom. U ovom trenutku, obrtni moment se takođe povećava na odgovarajući način. Opterećenje se naziva "kritično okluzalno opterećenje", što je veće kritično opterećenje, jači je okluzalni otpor.
