열간 금형의 특징

열간 작업 금형에는 주로 해머 단조 금형, 열간 압출 금형 및 다이캐스팅 금형이 포함됩니다. 열간 가공 금형의 작업 조건의 주요 특징은 열간 금속과의 접촉이며, 이는 냉간 가공 금형의 작업 조건 간의 주요 차이점입니다. 따라서 다음과 같은 두 가지 문제가 발생하게 됩니다.

(1) 다이 캐비티의 표면 금속이 가열되고 해머 단조 다이가 작동할 때 다이 캐비티의 표면 온도는 300~400℃에 도달할 수 있고, 열간 압출 다이는 500~800℃에 도달할 수 있습니다. 다이캐스팅 다이 캐비티 및 다이캐스팅 재료 유형은 주입 온도와 관련이 있습니다. 예를 들어, 철 금속을 다이캐스팅할 때 금형 캐비티 온도가 ≥1000℃에 도달할 수 있습니다. 이러한 높은 사용 온도는 금형 캐비티 표면의 경도와 강도를 크게 감소시킵니다. 따라서 열간 가공 금형강의 기본 성능 요구 사항은 높은 열소성 변형 저항입니다. , 높은 고온 경도와 고온 강도, 높은 열가소성 저항을 포함하여 강철의 템퍼링 안정성입니다. Cr, W, Si 및 기타 합금 원소를 첨가하면 합금화를 통해 강철의 템퍼링 안정성을 향상시킬 수 있습니다.

(2) 금형 캐비티 표면 금속의 열 피로(균열). 열간 가공 금형은 일반적으로 작업 중에 간헐적으로 발생합니다. 뜨거운 금속이 형성될 때마다 금형 캐비티 표면은 물, 오일, 공기 및 기타 매체로 냉각되어야 합니다. . 따라서 작동 상태는 가열과 냉각을 반복하여 금형 캐비티의 표면 금속이 열팽창과 수축을 반복합니다. 즉, 인장과 압축 응력이 반복적으로 작용합니다. 결과적으로 금형 캐비티 표면에 균열이 나타나는데 이를 열피로 현상이라고 합니다. 이러한 이유로 열간 금형강에는 높은 열피로 저항성이 요구됩니다. 강의 열피로 저항에 영향을 미치는 주요 요인은 다음과 같습니다.

① 강철의 열전도율: 열전도율이 높을수록 금형 표면 금속의 가열 정도를 줄여 강철의 열 피로 경향을 줄일 수 있습니다. 일반적으로 강철의 열전도율은 탄소 함량과 관련이 있다고 알려져 있습니다. 탄소 함량이 높으면 열전도도가 낮고, 탄소 함량이 너무 낮으면 강의 경도와 강도가 감소합니다. 따라서 중탄소강은 일반적으로 생산 시 열간 가공 금형으로 사용됩니다.

②강의 임계점의 영향: 일반적으로 강의 임계점(Ac1)이 높을수록 강의 열피로 성향은 낮아집니다. 따라서 강의 임계점을 높여 강의 내열피로성을 향상시키는 목적을 달성하기 위해 합금원소 Cr, W, Si를 첨가하는 것이 일반적이다.