خستگی گرمایی

ترک خوردن خستگی گرمایی یک از عیوب سطحی بسیار مهمی است که درقالب‌های دایکست ساخته شده از آلومینیوم اتفاق می‌افتد. قالب‌های ریخته‌گری تحت دمای بالا و بارهای مکانیکی قرار می‌گیرند و ترک‌های خستگی گرم قالب‌ها که در نتیجه سیکل‌های گرمایی ایجاد می‌شوند، به‌طور محسوسی منجر به کوتاهی نیمه عمر قالب می‌گردند و ترک‌ها منجر به کاهش کیفیت سطح قالب‌ها و در نتیجه کاهش کیفیت سطح قطعات ریختگی می‌شوند. بارهای مکانیکی و گرمایی منجر به تنش‌های موضعی بالا و در نتیجه ایجاد ترک‌های سطحی می‌شوند. عمیق‌ترین ترک‌ها قبل از ۲۰۰۰ سیکل اتفاق می‌افتد و به‌صورت تصاعدی در سیکل‌های بعدی گسترش می‌یابد. این ترک‌ها در نزدیکی راهباره قالب، جایی که شیب‌های دمایی به خاطر دمای بالاتر مذاب، بیشتر هستند، اتفاق می‌افتند و ترک‌ها همچنین در مناطقی که تمرکز تنش بالاتری دارند، مانند لبه‌ها و گوشه‌هایی با زاویه کوچک، زودتر اتفاق می‌افتند. ترک‌هایی که زودتر تشکیل می‌شوند معمولاً هنگام سیکل‌های بعدی عمیق‌تر و طولانی‌تر می‌شوند. عمق ترک‌های مشاهده شده از حدود چند دهم میلی‌متر تا ۷۵ میلی‌متر تغییر می‌کند. ریز ساختار ماده قالب در نزدیکی سطح به تدریج و در اثر گرمادهی بسیار به وسیلهٔ آلیاژ آلومینیوم مذاب نرم می‌شود که باعث بازپخت مارتنزیت و در نتیجه کاهش سختی می‌گردد. نرم‌شدن سطحی، شروع ترک‌ها و گسترش بیشتر آن‌ها را افزایش می‌دهد.