熱衝撃

物理化学的作用メカニズム

急激な温度変化は、表面に応力を与え、中心部には与えない、またはその逆である。熱い金属が金型に接触すると、表層は膨張しようとするが、冷たい中心部がそれを保持し、圧縮される。冷却時には逆になり、引張られる。各サイクルでこれが一度起こる。これらの応力ピークは単独では何も破壊するには不十分である。しかし、千回連続すると鋼は疲労し、表面に微細な網目状の亀裂が入り始める。

溶接における冶金学的関連性とリスク

これは金型表面の焼割れ↗、ダイカスト↗、および熱間成形工具に見られる。金型がどれだけ持つかは、その高温強度↗と焼戻し抵抗性↗に依存する。鋼が使用中に硬度を失うと、表面が沈む。硬すぎる設定だと、代わりに亀裂が入る。そのような金型の補修溶接は厄介である。なぜなら、高温環境での冷たい溶接ビードは、まさに排除したいものを再構築するからである。

現場実務と行動指示

金型は決して冷たいまま起動せず、均一に運転温度まで上げてそこで保持する。離型剤と冷却は均一に分布させ、一箇所にスプレーしないこと。そうしないとそこに冷たい斑点ができる。修理は予熱した工具でのみ、適切な熱間工具鋼↗溶加材とその後の焼戻し↗を用いて行う。微細な網目状亀裂は早めに除去する。待てば待つほど、後で金型インサートの半分を削り取ることになる。