Hậu quả chính của sự phát triển hạt trong hệ thống chạy nóng bao gồm giảm độ bền, tăng nguy cơ nứt, độ ổn định kích thước kém hơn và tuổi thọ sử dụng bị rút ngắn. Những thay đổi này ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất khuôn và chất lượng sản phẩm.
1. Suy giảm tính chất cơ học
Giảm độ bền và độ cứng: Việc làm thô hạt dẫn đến giảm diện tích ranh giới hạt. Ranh giới hạt là rào cản chính cản trở sự di chuyển của trật khớp; sự giảm của chúng làm suy yếu đáng kể độ bền kéo và độ bền mỏi của vật liệu.
Độ dẻo và độ dẻo dai bị suy giảm: Các hạt thô làm tăng độ giòn của vật liệu, giảm độ giãn dài sau khi đứt và làm cho vật liệu dễ bị gãy giòn hơn dưới tác dụng của chu trình nhiệt.
Trong khi các hạt quá thô hoặc mịn gây bất lợi ở nhiệt độ cao, thì các hạt quá thô lại phổ biến trong các hệ thống chạy nóng, dẫn đến độ bền nhiệt độ-cao giảm mạnh.
2. Tăng nguy cơ nứt và hư hỏng
Trượt ranh giới hạt tăng cường: Trong điều kiện sử dụng nhiệt độ-cao, ranh giới hạt của hạt thô dễ bị trượt và di chuyển hơn, hình thành các điểm tập trung ứng suất và gây ra các vết nứt nhỏ.
Thiệt hại do rão tăng nhanh: Sự phát triển của hạt thúc đẩy quá trình tạo mầm và lan truyền của các khoảng trống ranh giới hạt, đặc biệt là tại các điểm nối của ba hạt, nơi dễ dàng tạo ra các hạt nứt, dẫn đến gãy xương nhanh chóng sau khi bước vào giai đoạn thứ ba của quá trình rão.
Nếu sự phát triển hạt bất thường đi kèm với quá trình oxy hóa ranh giới hạt hoặc tan chảy cục bộ, nó có thể phát triển thành "quá nóng", khiến vật liệu không thể khắc phục được.
3. Độ chính xác và độ ổn định kích thước giảm:
Tính không đồng nhất của cấu trúc vi mô: Hạt phát triển bất thường cục bộ dẫn đến hệ số giãn nở nhiệt không nhất quán, gây biến dạng nấm mốc.
Tác động đến độ chính xác của khuôn ép phun: Sự biến dạng của các bộ phận đường dẫn nóng làm thay đổi hình dạng đường dẫn, dẫn đến việc đổ đầy không đều, chớp nhoáng hoặc thiếu vật liệu.
4. Tuổi thọ khuôn được rút ngắn đáng kể:
Thất bại sớm: Các khu vực quá nóng trở thành điểm khởi đầu cho các vết nứt do mỏi, làm tăng tốc độ nứt khuôn.
Chi phí bảo trì tăng: Cần có thời gian ngừng hoạt động thường xuyên để kiểm tra, sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận của đường dẫn nóng, ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất.
Khuyến nghị thực tế: Kiểm soát nhiệt độ gia nhiệt xuống dưới giới hạn trên của quá trình ủ thép khuôn (ví dụ: thép H13 Nhỏ hơn hoặc bằng 600 độ) có thể trì hoãn sự phát triển của hạt một cách hiệu quả.
