Performance de l'acier de matrice
Résistance à la fatigue thermique
En plus du changement périodique de charge, l'acier de matrice de travail à chaud est également affecté par des températures élevées et un refroidissement et un chauffage rapides périodiques. Par conséquent, l'évaluation de la résistance à la rupture de l'acier de matrice de travail à chaud devrait accorder plus d'attention à la propriété de rupture par fatigue mécanique thermique du matériau. La fatigue thermomécanique est un indice de performance complet, qui comprend trois aspects : les performances de fatigue thermique, le taux de croissance des fissures de fatigue mécanique et la ténacité à la rupture.
La performance de fatigue thermique reflète la durée de vie du matériau avant l'initiation de la fissure de fatigue thermique. Le nombre de cycles thermiques du matériau à haute résistance à la fatigue thermique est supérieur. Le taux de propagation de la fissure de fatigue mécanique reflète la quantité de propagation de chaque cycle de contrainte lorsque la fissure se propage vers l'intérieur sous l'action de la pression de forgeage après l'initiation de la fissure de fatigue thermique. La ténacité à la rupture reflète la résistance d'un matériau à la propagation instable des fissures existantes. Pour le matériau à haute ténacité à la rupture, la fissure doit avoir un facteur d'intensité de contrainte suffisamment élevé à l'extrémité de la fissure, c'est-à-dire une grande longueur de fissure, si elle doit avoir une propagation d'instabilité. Sous une contrainte constante, il y a déjà une fissure de fatigue dans une matrice. Si la valeur de ténacité à la rupture du matériau de la matrice est élevée, la fissure doit se propager plus profondément avant que l'instabilité puisse se produire.
En d'autres termes, la résistance à la fatigue thermique détermine la durée de vie avant l'initiation de la fissure de fatigue ; Le taux de croissance des fissures et la ténacité à la rupture peuvent déterminer la partie de la vie où une croissance sous-critique se produit après l'initiation des fissures. Par conséquent, afin d'obtenir une durée de vie élevée de la matrice de travail à chaud, le matériau de la matrice doit avoir une résistance élevée à la fatigue thermique, un faible taux de croissance des fissures et une valeur élevée de ténacité à la rupture.
L'indice de résistance à la fatigue thermique peut être mesuré par le nombre d'initiation de fissures de fatigue thermique, le nombre de fissures de fatigue après un certain cycle thermique et la profondeur ou longueur moyenne.
Résistance à l'usure
Le facteur le plus important qui détermine la durée de vie de la matrice est souvent la résistance à l'usure du matériau de la matrice. La matrice est soumise à une contrainte de compression et à une force de frottement considérables au travail, il est donc nécessaire que la matrice puisse conserver sa précision dimensionnelle sous un fort frottement. L'usure du moule comprend principalement l'usure mécanique, l'usure par oxydation et l'usure par fusion. Afin d'améliorer la résistance à l'usure de l'acier pour matrices, il est nécessaire non seulement de maintenir la dureté élevée de l'acier pour matrices, mais également de s'assurer que la composition, la morphologie et la distribution du carbure ou d'une autre phase de durcissement dans l'acier sont raisonnables. Pour la matrice en service dans des conditions d'usure difficiles et à grande vitesse, il est nécessaire que la surface de l'acier de la matrice puisse former un film d'oxyde fin et dense avec une bonne adhérence, maintenir la lubrification, réduire l'usure de fusion entre la matrice et la pièce, tels que le collage, le soudage, etc., et réduisent l'oxydation de la surface de la matrice entraînant une usure oxydative. Ainsi, l'état de fonctionnement de la matrice a une grande influence sur l'usure de l'acier.
La résistance à l'usure peut être mesurée par la méthode de test de simulation, et l'indice de résistance à l'usure relative (E) peut être utilisé comme paramètre pour caractériser le niveau de résistance à l'usure sous différentes compositions chimiques et états organisationnels. Pour montrer la durée de vie avant la hauteur de bavure spécifiée, refléter le niveau de résistance à l'usure de divers types d'acier ; Le test a été comparé à l'acier Cr12MoV (c'est-à-dire =1).
Résistance occlusale
La résistance à la morsure est en fait la résistance du "soudage à froid". Cette propriété est plus importante pour les matériaux de matrice. Pendant le test, dans des conditions de frottement sec, l'échantillon d'acier à outils testé et le matériau à tendance occlusale (tel que l'acier austénitique) sont soumis à un mouvement de frottement double à vitesse constante, et la charge augmente progressivement à une certaine vitesse. A ce moment, le couple augmente également en conséquence. La charge est appelée "charge occlusale critique", plus la charge critique est élevée, plus la résistance occlusale est forte.
