Thời gian ủ quá dài đối với vật liệu H13 sẽ dẫn đến giảm độ cứng, giảm độ bền, làm thô cấu trúc vi mô và suy giảm hiệu suất sử dụng. Những thay đổi này ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và độ an toàn của khuôn.
1. Những thay đổi về độ cứng và tính chất cơ học
Chỉ số hiệu suất
Biểu hiện cụ thể
Ví dụ về kết quả kiểm tra
độ cứng
Giảm đáng kể, có thể xuống dưới 48 HRC
50,2 HRC ban đầu → Giảm xuống 46,8 HRC sau khi ủ
Sức mạnh
Khả năng chịu nén và va đập yếu
Độ bền va đập giảm từ 18 J/cm2 xuống dưới 12 J/cm2
Chống mài mòn
Bề mặt dễ bị mòn, hiện tượng biến dạng khoang xảy ra nhanh chóng
Những vết xước và vết loang đáng kể xuất hiện sau 3 ngày sử dụng
Trường hợp thực tế: Một nhà máy giữ lõi khuôn H13 ở nhiệt độ phòng trong 5 giờ (tiêu chuẩn là 2 giờ) và độ cứng đo được giảm từ 50,2 HRC xuống 46,8 HRC, buộc phải làm lại và tôi lại.
2. Cấu trúc kim loại bất thường
Làm thô cacbua: Các cacbua mịn, phân tán tổng hợp lại để tạo thành các hạt thô, phá vỡ nền;
Phá vỡ tính đồng nhất của cấu trúc vi mô: Các khu vực cục bộ biểu hiện cấu trúc vi mô "quá{0}}được tôi luyện quá mức, làm mất đi ưu thế của martensite có độ cứng-cao;
Sự suy yếu ranh giới hạt: Dưới nhiệt độ cao kéo dài, ranh giới hạt có thể bị oxy hóa hoặc các vết nứt nhỏ có thể bắt đầu.
Xác minh kim loại: Dưới kính hiển vi 400×, có thể quan sát thấy cacbua thay đổi từ một điểm-như phân bố phân tán sang các tập hợp giống như chuỗi-hoặc mạng-như.
3. Hiện tượng hư hỏng trong quá trình sử dụng
|
Chế độ lỗi |
Biểu hiện cụ thể |
Kết quả |
|
Thu gọn cục bộ |
Các vùng bị làm mềm bị biến dạng dẻo dưới áp suất cao |
kích thước sản phẩm vượt quá dung sai, cần phải bảo trì thường xuyên. |
|
Tăng tốc mặc |
Các khu vực có độ cứng-thấp bị xói mòn nhanh chóng; |
bề mặt khoang trở nên gồ ghề, làm cho việc tháo khuôn trở nên khó khăn. |
|
Mệt mỏi do nhiệt tăng cường |
Cấu trúc vi mô không đồng đều dẫn đến sự giãn nở nhiệt chênh lệch lớn, gây nứt sớm |
tuổi thọ khuôn được rút ngắn hơn 30%. |
Nguy cơ nứt gia tăng: Mặc dù độ giòn giảm nhưng cường độ tổng thể không đủ sẽ dẫn đến gãy xương do mỏi; sự cố đột ngột ảnh hưởng đến an toàn sản xuất.
Cảnh báo rủi ro: Ngay cả khi không có vết nứt bề mặt, sự hư hỏng cấu trúc vi mô bên trong không thể đảo ngược vẫn có nguy cơ gãy xương tiềm ẩn.
4. Tác động đến nền kinh tế quá trình
Chu kỳ sản xuất kéo dài: Thời gian sử dụng lò tăng lên ảnh hưởng đến hiệu quả giao hàng.
Tiêu thụ năng lượng tăng: Tiêu thụ năng lượng tăng khoảng 15% cho mỗi giờ ủ kéo dài.
Chi phí làm lại cao: Việc sửa chữa yêu cầu-làm nguội lại, tăng số lần xử lý nhiệt và tăng nguy cơ phế liệu.
