鋼的模具熱加工及鋼凝固成型表面粗糙度計量顯微鏡
抗熱疲勞性能
抗熱疲勞性能是鋼在反復加熱和冷卻過程中對產生表面裂紋
的一種抗力。它首先是模具鋼，即熱穩定性鋼或半熱穩定性鋼的
主要性能。
模具和壓型模的工作表面層每次加熱和冷卻都要產生體積變
化，在表面層中和在較深各層之間的轉變區內都會由體積變化引
起一定的應力。這些應力聚集以后，先形成不可見的微裂紋。
鋼的抗熱疲勞性能取決于這些微裂紋的擴展速度。在韌性鋼和可
鍛鋼(這類鋼都具有高強度)中裂紋擴展較緩慢，而且首先轉變
成細小可見、無一定走向的熱裂紋，然后擴展成深度和寬度大大
增加的網狀裂紋。在脆性模具鋼中，裂紋擴展速度較快，它們能
很快形成深的縱向裂紋，較后可能導致模具斷裂。
如果金屬表層以下在熱作用下顯著軟化，則裂紋的擴展可能
加速。
另外，在成形過程中，金屬可能流入模具的裂紋內使裂紋擴
大，致使模具很快斷裂。
冷卻條件對裂紋也有顯著影響。急劇冷卻可能會大大增加裂
紋的形成，特別是低韌性鋼。采用內部冷卻可改進模具的抗熱疲
勞性能。
容易引起熱裂紋的其他因素有：
(1)模具表面層與成形金屬閱的相互作用。這個因素的作用
在熱固態金屬成形模具中不如在鑄�；蛞簯B金屬壓花模中重要。
在鑄造或液態金屬壓花過程中，模型的表面層狀態可能發生變化，
因為形成的一些脆性混合物成為新的裂紋源；
(2)鋼的熱膨脹系數取決于鋼的成分。熱膨脹系
數愈低，過量碳化物的密集程度愈大，則抗熱疲勞性能愈高，
(3)模具形狀。捷爾諾夫指出，在模具的凸起部位出現
較大的拉應力，但在平面部分特別是凹下部位應力較�。�
(4)模具表面。粗糙表面以及橫截面急劇變化的表面，會降
低抗熱疲勞性能。
