عملکرد فولاد قالب
خاصیت استحکام
(1) سختی شاخص فنی اصلی فولاد قالب است. اگر قالب بخواهد در اثر تنش زیاد شکل و اندازه خود را بدون تغییر نگه دارد، باید سختی کافی داشته باشد. سختی کلی فولاد قالب سرد کار در دمای اتاق در حدود HRC60 نگه داشته می شود، در حالی که سختی فولاد قالب گرم کار با توجه به شرایط کاری آن به طور کلی در محدوده HRC40 تا 55 نگه داشته می شود. برای همان فولاد، سختی متناسب با مقاومت تغییر شکل در محدوده معینی از مقادیر سختی است. با این حال، مقاومت تغییر شکل پلاستیک فولاد با مقدار سختی یکسان و ترکیب و ساختار متفاوت ممکن است به طور قابل توجهی متفاوت باشد.
(2) قالب کار داغ قرمز که در دمای بالا کار می کند نیاز به حفظ ثبات ساختار و عملکرد آن دارد تا سختی به اندازه کافی بالا حفظ شود. این اجرا قرمز سخت نامیده می شود. فولاد ابزار کربن و فولاد ابزار کم آلیاژ معمولاً این ویژگی را در محدوده دمایی 180 تا 250 درجه حفظ می کنند و فولاد قالب گرم کروم مولیبدن معمولاً این ویژگی را در محدوده دمایی 550 تا 600 درجه حفظ می کند. سختی فولاد عمدتاً به ترکیب شیمیایی و فرآیند عملیات حرارتی آن بستگی دارد.
(3) استحکام تسلیم فشاری و مقاومت خمشی فشاری قالب غالباً در فرآیند استفاده در معرض فشار و خمش با استحکام بالا قرار می گیرد، بنابراین لازم است که مواد قالب باید دارای مقاومت فشاری و مقاومت خمشی خاصی باشد. در بسیاری از موارد، شرایط آزمون های فشاری و خمشی نزدیک به شرایط کاری واقعی قالب است (به عنوان مثال، مقاومت فشاری اندازه گیری شده فولاد قالب مطابقت خوبی با مقاومت تغییر شکل نشان داده شده توسط پانچ در حین کار دارد) . مزیت دیگر تست خمشی این است که قدر مطلق متغیر کرنش بزرگ است که می تواند تفاوت مقاومت تغییر شکل را بین انواع مختلف فولاد و تحت عملیات حرارتی و شرایط ریزساختار مختلف منعکس کند.
سختی
در فرآیند کار، قالب تحت بار ضربه قرار دارد. به منظور کاهش آسیب به شکل شکستگی و سقوط تیغه در فرآیند استفاده، فولاد قالب باید دارای چقرمگی خاصی باشد.
ترکیب شیمیایی فولاد قالب، اندازه دانه، خلوص، کمیت، مورفولوژی، اندازه و توزیع کاربید و اجزاء، و همچنین سیستم عملیات حرارتی فولاد قالب و ساختار متالوگرافی به دست آمده پس از عملیات حرارتی تأثیر زیادی بر چقرمگی فولاد دارد. . به طور خاص، تأثیر خلوص فولاد و تغییر شکل کار داغ بر چقرمگی جانبی آن آشکارتر است. چقرمگی، استحکام و مقاومت در برابر سایش فولاد اغلب متناقض است. بنابراین، لازم است ترکیب شیمیایی فولاد را به طور معقول انتخاب کرد و از فناوری تصفیه معقول، پردازش گرم و عملیات حرارتی استفاده کرد تا مقاومت در برابر سایش، استحکام و چقرمگی مواد قالب به بهترین حالت برسد.
چقرمگی ضربه به کل انرژی جذب شده توسط نمونه در طول کل فرآیند شکست در طی یک ضربه اشاره دارد. با این حال، بسیاری از ابزارها تحت شرایط کاری مختلف شکسته می شوند، بنابراین چقرمگی ضربه معمولی نمی تواند عملکرد شکست فولاد قالب را به طور کامل منعکس کند. تکنیک‌های آزمایشی مانند شکستگی چند ضربه‌ای با انرژی کم یا عمر شکستگی چندگانه و عمر خستگی استفاده می‌شود.
