Caractéristiques du moule pour travail à chaud

Les moules pour travail à chaud comprennent principalement les moules de forgeage à chaud, les moules d'extrusion à chaud et les moules de moulage sous pression. La principale caractéristique des conditions de travail du moule pour travail à chaud est le contact avec le métal chaud, qui constitue la principale différence entre les conditions de travail du moule pour travail à froid. Par conséquent, cela entraînera les deux problèmes suivants.

(1) Lorsque le métal de surface de la cavité de la matrice est chauffé et que la matrice de forgeage au marteau fonctionne, la température de surface de la cavité de la matrice peut atteindre 300 ～ 400 ℃, la matrice d'extrusion à chaud peut atteindre 500 ～ 800 ℃, la température du cavité de moulage sous pression et matériau de moulage sous pression. Le type est lié à la température de coulée. Par exemple, la température de la cavité du moule peut atteindre ≥ 1 000 ℃ lors du moulage sous pression de métaux ferreux. Une température d'utilisation aussi élevée réduira considérablement la dureté et la résistance de la surface de la cavité du moule. Par conséquent, les exigences de performance de base pour l’acier pour matrices pour travail à chaud sont une résistance élevée à la déformation thermoplastique. , Y compris la dureté à haute température et la résistance à haute température, la résistance thermoplastique élevée, qui est la stabilité de trempe de l'acier. L'ajout de Cr, W, Si et d'autres éléments d'alliage peut améliorer la stabilité au revenu de l'acier grâce à l'alliage.

(2) Fatigue thermique (fissuration) sur la surface métallique de la cavité du moule. Les moules pour travail à chaud sont généralement intermittents pendant le travail. Chaque fois que le métal chaud est formé, la surface de la cavité du moule doit être refroidie avec de l'eau, de l'huile, de l'air et d'autres médias. . Par conséquent, son état de fonctionnement est un chauffage et un refroidissement répétés, de sorte que le métal de surface de la cavité du moule présente une dilatation et une contraction thermiques répétées, c'est-à-dire qu'il supporte à plusieurs reprises l'action d'une tension alternée et d'une contrainte de compression. En conséquence, des fissures apparaissent à la surface de la cavité du moule, ce que l’on appelle un phénomène de fatigue thermique. Pour cette raison, l’acier pour matrices de travail à chaud doit avoir une résistance élevée à la fatigue thermique. Les principaux facteurs affectant la résistance à la fatigue thermique de l'acier sont les suivants.

①La conductivité thermique de l'acier : une conductivité thermique plus élevée peut réduire le degré d'échauffement du métal de surface du moule, réduisant ainsi la tendance à la fatigue thermique de l'acier. On pense généralement que la conductivité thermique de l’acier est liée à sa teneur en carbone. Lorsque la teneur en carbone est élevée, la conductivité thermique est faible et lorsque la teneur en carbone est trop faible, la dureté et la résistance de l'acier diminuent. Par conséquent, l’acier au carbone moyen est généralement utilisé comme moule pour travail à chaud dans la production.

②L'influence du point critique de l'acier : Généralement, plus le point critique (Ac1) de l'acier est élevé, plus la tendance à la fatigue thermique de l'acier est faible. Par conséquent, les éléments d'alliage Cr, W et Si sont généralement ajoutés pour augmenter le point critique de l'acier afin d'améliorer la résistance à la fatigue thermique de l'acier.