تشمل قوالب العمل الساخن بشكل رئيسي قوالب المطرقة، وقوالب البثق الساخن، وقوالب الصب بالقالب. السمة الرئيسية لظروف العمل لقالب العمل الساخن هي الاتصال بالمعدن الساخن، وهو الفرق الرئيسي بين ظروف العمل لقالب العمل البارد. ولذلك، فإنه سوف يجلب المشكلتين التاليتين.
(1) عندما يتم تسخين المعدن السطحي لتجويف القالب وتشغيل قالب المطرقة، يمكن أن تصل درجة حرارة سطح تجويف القالب إلى 300~400°C، ويمكن أن يصل قالب البثق الساخن إلى 500~800°C، ودرجة حرارة القالب تجويف قالب الصب ومواد الصب القالب يرتبط النوع بدرجة حرارة الصب. على سبيل المثال، يمكن أن تصل درجة حرارة تجويف القالب إلى ≥1000 درجة مئوية عند صب المعادن الحديدية بالقالب. ستؤدي درجة حرارة الاستخدام العالية هذه إلى تقليل صلابة وقوة سطح تجويف القالب بشكل كبير. ولذلك، فإن متطلبات الأداء الأساسية للصلب الساخن هي مقاومة تشوه البلاستيك الحراري العالي. ، بما في ذلك صلابة درجات الحرارة العالية وقوة درجات الحرارة العالية، ومقاومة اللدائن الحرارية العالية، وهو ثبات الفولاذ. يمكن أن تؤدي إضافة Cr وW وSi وعناصر صناعة السبائك الأخرى إلى تحسين استقرار تقسية الفولاذ من خلال صناعة السبائك.
(2) التعب الحراري (التشقق) على السطح المعدني لتجويف القالب. عادة ما تكون قوالب العمل الساخنة متقطعة أثناء العمل. في كل مرة يتم تشكيل المعدن الساخن، يجب تبريد سطح تجويف القالب بالماء، الزيت، الهواء والوسائط الأخرى. . ولذلك، فإن حالة عملها هي التسخين المتكرر والتبريد المتكرر، بحيث يكون المعدن السطحي لتجويف القالب قد تمدد وتقلص حراريًا متكررًا، أي أنه يتحمل بشكل متكرر عمل التوتر المتناوب وضغط الضغط. ونتيجة لذلك تظهر تشققات على سطح تجويف القالب، وهو ما يسمى بظاهرة التعب الحراري. لهذا السبب، يجب أن يتمتع فولاذ قالب العمل الساخن بمقاومة عالية للتعب الحراري. العوامل الرئيسية التي تؤثر على مقاومة التعب الحراري للصلب هي كما يلي.
①الموصلية الحرارية للصلب: الموصلية الحرارية العالية يمكن أن تقلل من درجة تسخين المعدن السطحي للقالب، وبالتالي تقليل ميل التعب الحراري للصلب. من المعتقد عمومًا أن التوصيل الحراري للفولاذ يرتبط بمحتوى الكربون. عندما يكون محتوى الكربون مرتفعًا، تكون الموصلية الحرارية منخفضة، وعندما يكون محتوى الكربون منخفضًا جدًا، ستنخفض صلابة الفولاذ وقوته. ولذلك، عادة ما يتم استخدام الفولاذ الكربوني المتوسط كقالب عمل ساخن في الإنتاج.
②تأثير النقطة الحرجة للصلب: بشكل عام، كلما ارتفعت النقطة الحرجة (Ac1) للصلب، انخفض ميل التعب الحراري للصلب. ولذلك، تتم إضافة عناصر صناعة السبائك Cr وW وSi بشكل عام لزيادة النقطة الحرجة للصلب لتحقيق غرض تحسين مقاومة التعب الحراري للصلب