ביצועים של פלדת למות
עמידות בפני עייפות תרמית
בנוסף לשינוי התקופתי של העומס, פלדת מתכת עבודה חמה מושפעת גם מטמפרטורה גבוהה וקירור מהיר וחימום מהיר תקופתיים. לכן, הערכת עמידות השברים של פלדת מתת עבודה חמה צריכה לשים לב יותר לתכונת שבר העייפות המכנית התרמית של החומר. עייפות תרמו-מכאנית היא מדד ביצועים מקיף, הכולל שלושה היבטים: ביצועי עייפות תרמית, קצב צמיחת סדקי עייפות מכנית וקשיחות שבר.
ביצועי העייפות התרמית משקפים את חיי העבודה של החומר לפני התחלת סדק עייפות תרמית. מספר המחזורים התרמיים של החומר עם עמידות עייפות תרמית גבוהה גדול יותר. קצב התפשטות סדק העייפות המכני משקף את כמות ההתפשטות של כל מחזור מתח כאשר הסדק מתפשט פנימה תחת פעולת לחץ החישול לאחר התחלת סדק העייפות התרמית. קשיחות השבר משקפת את ההתנגדות של חומר להתפשטות בלתי יציבה של סדקים קיימים. עבור חומר בעל קשיחות שבר גבוהה, הסדק חייב להיות בעל גורם עוצמת מתח גבוה מספיק בקצה הסדק, כלומר אורך סדק גדול, כדי שיהיה לו התפשטות חוסר יציבות. בלחץ מתמיד, יש כבר סדק עייפות בקובייה. אם ערך קשיחות השבר של חומר התבנית גבוה, הסדק חייב להתפשט עמוק יותר לפני חוסר יציבות.
במילים אחרות, התנגדות עייפות תרמית קובעת את החלק של החיים לפני התחלת סדק עייפות; קצב צמיחת הסדק וקשיחות השבר יכולים לקבוע את החלק של החיים שבו מתרחשת צמיחה תת-קריטית לאחר התחלת הסדק. לכן, על מנת להשיג חיים גבוהים של תבנית עבודה חמה, חומר התבנית צריך להיות בעל עמידות בפני עייפות תרמית גבוהה, קצב צמיחת סדק נמוך וערך קשיחות שבר גבוה.
ניתן למדוד את מדד ההתנגדות לעייפות תרמית לפי מספר תחילת סדקי העייפות התרמית, מספר סדקי העייפות לאחר מחזור תרמי מסוים ועומק או אורך ממוצעים.
התנגדות ללבוש
הגורם החשוב ביותר שקובע את חיי השירות של התבנית הוא לעתים קרובות עמידות הבלאי של חומר התבנית. התבנית נתונה ללחץ לחיצה וכוח חיכוך ניכרים בעבודה, ולכן נדרש שהמתה תוכל לשמור על דיוק המימד שלה תחת חיכוך חזק. בלאי עובש כולל בעיקר בלאי מכני, בלאי חמצון ובלאי נמס. על מנת לשפר את עמידות הבלאי של פלדת התבנית, יש צורך לא רק לשמור על הקשיות הגבוהה של פלדת התבנית, אלא גם להבטיח שההרכב, המורפולוגיה וההפצה של קרביד או שלב התקשות אחר בפלדה סבירים. עבור התבנית בשימוש בתנאי שחיקה כבדים ומהירות גבוהה, נדרש כי פני השטח של פלדת התבנית יוכלו ליצור סרט תחמוצת דק וצפוף עם הידבקות טובה, לשמור על סיכה, להפחית את הבלאי הנמס בין התבנית לחומר העבודה, כגון הדבקה, ריתוך וכן הלאה, ולהפחית את החמצון של משטח המות וכתוצאה מכך לבלאי חמצוני. אז למצב העבודה של המות יש השפעה רבה על בלאי הפלדה.
ניתן למדוד את עמידות הבלאי בשיטת בדיקת סימולציה, ומדד עמידות הבלאי היחסית (E) יכול לשמש כפרמטר לאפיון רמת עמידות הבלאי בהרכבים כימיים ומצבים ארגוניים שונים. כדי להראות את החיים לפני גובה הקוץ שצוין, משקף את רמת ההתנגדות לבלאי של סוגים שונים של פלדה; הבדיקה הושוותה לפלדת Cr12MoV (כלומר =1).
התנגדות סגר
עמידות לנשיכה היא למעשה ההתנגדות של "ריתוך קר". תכונה זו חשובה יותר עבור חומרי למות. במהלך הבדיקה, בתנאי חיכוך יבשים, דגימת פלדת הכלי הנבדקת והחומר בעל נטייה סגורה (כגון פלדה אוסטניטית) מתבצעים בתנועת חיכוך כפולה במהירות קבועה, והעומס גדל בהדרגה במהירות מסוימת. בשלב זה, גם המומנט גדל בהתאם. העומס נקרא "עומס סגר קריטי", ככל שהעומס הקריטי גבוה יותר, ההתנגדות הסגרית חזקה יותר.
