공구 및 금형 고장 분석 및 예방

공구나 금형은 설계, 등급 선정, 제강, 가공, 열처리, 연삭 및 사용의 과정을 거치며, 이 단계 중 어느 하나에서의 결함도 수명을 조기에 끝낼 수 있습니다. 이 페이지는 출처에서 공구 및 금형 고장을 분류하는 원인, 이를 구분하는 검사 단계, 그리고 기사 뒤에 있는 사례 연구에서 측정된 증거를 제시합니다.

공구나 금형을 생산하는 체인

출처는 공구 및 금형 고장의 원인을 아래 요인으로 분류하고, 요인들이 상호 의존적이라고 언급합니다. 한 단계가 잘못 수행되면 다른 단계가 아무리 잘 수행되어도 공구의 수명이 제한되므로, 고장 분석이 명백한 결함보다 한 단계 앞에서 끝나는 경우가 많습니다.

단계	제공해야 하는 것	고장 시 나타나는 방식
기계적 설계	등급, 공구 제조 방식, 사용 방식에 적합해야 합니다. 날카로운 모서리와 단면 질량의 극단적 변화는 공구 및 금형 고장의 가장 큰 부분을 차지하는 두 가지 단순한 설계 결함입니다.	모서리나 단면 크기의 단차에서 시작되는 균열로, 때로는 담금질 중에, 때로는 사용 중에 발생합니다.
등급 선정	설계, 가공, 열처리 및 사용 조건에 적합해야 합니다. 인성과 내마모성은 서로 상충되며, 대부분의 공구는 조기 파손보다 마모되는 것이 더 낫습니다.	마모될 기회를 전혀 얻지 못한 공구의 파손, 또는 인성만을 고려하여 선택한 공구의 빠른 마모.
강 품질	작업에 필요한 수준에서 거시조직적으로 건전하고, 유해 개재물이 없으며, 유해한 표면 결함이 없어야 합니다.	심(seam), 겹침(lap), 수소 편석, 미응고 중심부 또는 탄화물 밴드로 거슬러 올라가는 균열.
Machining	표면 미세조직, 표면 조도 및 잔류 응력 상태를 열처리에 적합하게 남겨야 합니다.	거친 공구 자국으로 위치가 확인되는 담금질 균열, 스폴링되는 EDM 재용착층, 담금질에 추가되는 가공 응력.
열처리	표면과 중심부에서 의도된 미세조직, 경도 및 인성을 제공해야 합니다. 부적절한 열처리는 처리 중 및 이후 고장의 단일 최대 원인입니다.	미템퍼링된 부품, 과오스테나이트화 조직, 탈탄 또는 과침탄된 표층, 얕은 경화층, 연질점, 소손된 표면.
연삭 및 마무리	표면 무결성을 그대로 유지해야 합니다. 연삭 손상은 부품이 적절히 뜨임되지 않았거나 과오스테나이트화된 경우 훨씬 더 발생하기 쉽습니다.	연삭 연소, 배면 뜨임층 위의 재경화 백점, 최종 연삭 후 또는 재연삭 후 나타나는 균열.
공구 및 금형 설치	작업 응력이 공구 전체에 걸쳐 균일하게 유지되도록 정밀하게 정렬해야 합니다.	한쪽 면의 불균일한 마모, 한쪽 모서리의 균열, 정렬 불량 접촉부에서 시작되는 피로.
공구 및 금형 작동	공구가 설계된 하중, 온도 및 윤활 범위 내에서 유지되어야 합니다.	과부하, 마찰열, 열피로 균열, 세척 마모, 침식, 조기 피로.

출처: ASM Handbook, Vol. 11, Failure Analysis and Prevention (ASM International), 기사 Failures of Tools and Dies. 이 페이지에 인용된 경도 범위는 같은 기사에서 나온 것으로, 대부분의 공구 및 금형은 58~68 HRC, 플라스틱 성형 및 열간 가공 금형은 30~55 HRC입니다.

공구와 금형은 거의 모든 다른 강 제품보다 높은 경도에서 사용되므로, 작은 가공 결함이 큰 영향을 미칩니다. 같은 기사는 가장 흔한 두 가지 설계 결함을 날카로운 모서리와 단면 질량의 극단적 변화로 꼽고, 설계가 허용하는 가장 큰 필렛을 권장합니다. 공기 경화 등급은 액체 담금질 등급보다 날카로운 모서리를 더 잘 견딥니다.
조기에 고장 나는 부품은 보통 하나 이상의 문제를 가지고 있습니다. 다양한 정도의 여러 기여 요인이 일반적인 발견 사항이므로, 분석의 목표는 발견된 첫 번째 결함이 아니라 전체 그림입니다.

검사가 확립하는 것

출처는 공구 또는 금형 고장을 처리하는 순서를 제시합니다. 아래 각 단계는 하나의 질문을 해결합니다.

단계	해결하는 것
이력 수집	제조 경로, 열처리 기록 및 사용 수명. 기록이 부족한 경우 분석가는 경험과 공학적 판단에 의존해야 합니다.
검사, 측정, 사진 촬영	절단 전에 손상의 범위와 위치를 문서화합니다. 설계 결함과 가공 문제는 보통 이 단계에서 보입니다.
비파괴 검사	절단 전에 초음파, X선 또는 자분 탐상 검사를 수행하여 부품을 열기 전에 내부 상태를 기록합니다.
조성 확인	공구 및 금형 고장은 때때로 잘못된 강 등급 사용에서 비롯되므로, 분석은 부품의 재질을 확인하는 것으로 시작합니다.
균열을 열고 판독	담금질 균열은 매우 흔한 원인이므로, 파단면에서 뜨임 색을 확인합니다. 균열 벽의 스케일은 균열이 뜨임 온도 이상의 온도에서 열려 있었음을 의미합니다.
경도 조사	열처리 품질을 확인하며 종종 그 자체로 문제를 드러냅니다. 표면과 내부 측정값은 별도로 취합니다.
거시조직 검사	10퍼센트 질산 수용액을 사용한 냉간 에칭 또는 열간 에칭은 칠 깊이, 탈탄, 침탄층, 연삭 연소 및 사용으로 인한 열 패턴을 드러냅니다.
결정립 크기 및 잔류 오스테나이트	초기 오스테나이트 결정립 크기는 종종 Shepherd 파단법으로 판독되며, 잔류 오스테나이트 X선 회절로 측정됩니다. 두 방법 모두 과오스테나이트화된 부품과 올바르게 처리된 부품을 구별합니다.
손상 부위 및 그 외 부위의 미세조직	기원부와 영향받지 않은 금속에서 필요하며, 이는 에지 보존 준비를 요구합니다. 실체현미경으로 대부분의 사례가 해결되며, 고배율 파면해석은 그중 일부에서만 필요합니다.
비교 및 시뮬레이션	양품을 고장 부품과 비교하고, 시뮬레이션이나 실험적 열처리로 부품이 뜨임되었는지 또는 조직이 어떻게 생성되었는지 확인할 수 있습니다.

출처: ASM Handbook, Vol. 11, Failures of Tools and Dies의 분석적 접근 섹션. 파괴 작업은 먼저 이루어져야 하는 육안 및 비파괴 검사를 차단하므로 순서가 중요합니다.

열처리에서 시작되는 파손

부적절한 열처리는 공구 및 금형 파손의 가장 큰 단일 원인이며, 열처리 자체와 그 이후 단계에서 발생합니다. 아래 행은 해당 상태와 원문에서 측정된 증거, 그리고 이를 방지하는 실무를 함께 제시합니다.

상태	검사에서 발견된 사항	방지 방법
뜨임 생략	2.25 x 2.375 x 1.125 in. 크기의 D2 다이 2개가 정삭 연삭 중 균열되었습니다. 내부는 63~64 HRC로 담금질 직후 D2의 전형적인 값이었고, 탄 흔적이 있는 표면은 후뜨임되어 55~58 HRC였습니다. 열처리업체는 담금질 직후 경도가 도면과 일치하자 작업을 중단했습니다.	부품이 약 150 °F (65 °C)에 도달하면 즉시 뜨임로로 옮기십시오. 합금량이 높은 등급은 2회 또는 3회 뜨임하십시오. 담금질 직후 경도는 탈탄 표면에서 낮게 측정될 수 있으며, 시험을 위해 한 부분을 연삭하면 균열이 시작될 수 있습니다.
과오스테나이트화	M2 황삭 공구가 경화 중에 균열이 발생했으며, 심한 입계 탄화물 피막, 조대한 판상 마르텐사이트 및 불안정한 잔류 오스테나이트가 있었고, Snyder-Graff 절편 입도는 4.5로 ASTM 7에 해당하며 이 강종으로는 조대한 편입니다. O1 링 단조품은 잔류 오스테나이트가 존재한 상태에서 61~62 HRC로 측정되었고, 액체 질소에 단면을 냉각시키자 64~65 HRC로 상승했습니다.	해당 등급의 오스테나이트화 온도 범위를 유지하고, 권장 온도가 다른 등급을 한 로에 함께 장입하지 마십시오. 미용해 탄화물이 결정립 성장을 제어하며, 온도가 높을수록 더 많은 탄소가 고용됩니다.
탈탄 표면	크롬 도금된 A2 블랭킹 다이가 약 0.002 in. (0.05 mm) 깊이의 탈탄층 위에서 사용 중 균열되었으며, 이로 인해 취성 도금층이 휘었습니다. O1 링 단조품은 약 0.020 in. (0.5 mm)까지 탈탄되어 담금질 중 균열되었고, 표층은 55~57 HRC였으며 심부를 냉각한 후에도 55~57을 유지했습니다.	로 분위기를 제어하고, 열처리 전에 압연 제품에서 표준 가공 여유를 제거하며, 이후 작업 표면을 다시 깎지 않을 경우 탈탄 없는 소재를 지정하십시오.
의도한 침탄층을 초과한 침탄	8 x 8 x 1.375 in. 크기의 P20 금형이 침탄 및 재경화 사이클 후 약 1/8 in. (3.2 mm) 두께의 흑색 에칭 침탄층, 0.070 및 0.113 in. 깊이의 균열, 그리고 외층 0.010 in. (0.25 mm)에서 1.96% 탄소를 나타냈습니다. S7 펀치는 외층 0.005 in.에서 2.94% 탄소가 되었고 표면은 63~64 HRC, 1인치 내부는 55 HRC, 중심은 53 HRC로 측정되었습니다.	사이클을 제어하고, 침탄층을 얇게 유지해야 하는 경우 액체 침탄을 사용하며, 해당 등급이 경침탄이 가능한지 확인하십시오. S7은 얇은 침탄층으로 침탄하기 어려우며, 이 펀치는 다른 등급으로 제작하는 것이 더 적합했습니다.
작업 표면에 담금질이 미치지 못한 경우	직경 1.5 in., 길이 2.5 in.의 W1 헤더 다이가 타격면에서 치핑되었습니다. 매크로 에칭 결과 날을 지지할 수 없는 얕은 칠드 존이 나타났고, 타격면 캐비티의 날카로운 모서리가 응력을 집중시켰습니다. W1 와이어 성형 다이는 보어가 전혀 경화되지 않은 상태로 사용 중 파손되었으며, 담금질이 적용된 한 모서리 영역은 35~38 HRC, 다른 부위는 29~30 HRC였습니다.	보어를 통한 플러시 담금질은 작업 표면을 경화하는 좋지 않은 방법입니다. 공구가 실제로 작업하는 표면에 침탄층이 형성되는 공정을 사용하고, 모서리를 둥글게 하거나 필렛을 주십시오.
담금질로 인한 연점	탄소 1.05%의 W2 부품이 담금질 균열되었고, 냉간 에칭 결과 표면에 미경화 부위가 드러났습니다. 고정구, 집게, 불충분한 교반 및 증기 포켓이 모두 이러한 연점을 남깁니다.	접촉이 칠드를 유발하지 않도록 부품을 지지하고, 담금질을 교반하며, 담금질조를 깨끗하게 유지하십시오. 연점은 물 및 염수 담금질 등급에서 가장 중요합니다.
연소 및 용융	D2 분말 야금 다이 부품이 열처리 중 화염 충돌로 용융 및 변형되었습니다. M2 부품은 재용융층으로 인해 경화 후 물결 모양 표면이 나타났고, 외층 0.005 in.에서 탄소가 1.28%로 농화되어 표층의 융점을 낮췄습니다.	고속도강은 오스테나이트화 온도가 다른 공구강 계열보다 훨씬 높기 때문에 가장 취약합니다. 부품을 직접 화염 경로에서 벗어나게 하고 로 분위기를 제어하십시오.
풀림 없이 재경화된 고속도강	중간 풀림 없이 두 번째 경화 처리를 하면 높은 오스테나이트화 온도에서 급격한 결정립 성장이 발생하며, 파단면은 조대한 결정립으로 인해 광택이 나는 조대한 어린 비늘 모양을 나타냅니다.	고속도강 부품은 재경화 전에 항상 풀림하십시오. 결정립 성장을 억제하는 미세 탄화물은 풀림에 의해 생성되며 첫 번째 경화 후에는 사라집니다.
두꺼운 백색 질화물층	질화 전에 경화 및 뜨임된 4150 척 조가 표면의 취성 백색 철 질화물층과 함께 파손되었으며, 바로 아래 결정립 주위에 결정립계 피막으로도 존재했습니다. 균열은 그 피막을 따라 진행되었습니다.	질화 포텐셜을 제어하여 화합물층이 얇고 연속적으로 유지되도록 하고, 질화층은 두꺼운 곳에서 취성이라는 점을 기억하십시오. 질화 처리된 공구강 부품에도 동일한 층이 형성됩니다.

출처: ASM Handbook, Vol. 11, Failures of Tools and Dies, 스캔의 Figure 10~33에 예시된 사례. 경도 값은 보고된 사례에서 측정된 값입니다.

두 가지 파손 패턴이 사례 전반에서 반복됩니다. 뜨임되지 않은 공구는 다음 작업이 무엇이든 일반적으로 그 작업에서 파손되며, 과오스테나이트화된 공구는 일반적으로 잔류 오스테나이트가 위치한 곳에서 파손됩니다. 둘 다 경도 조사와 미세조직 사진으로 판독할 수 있는 특징을 남깁니다.
잔류 오스테나이트는 치수 유지가 필요한 부품이나 명백한 과부하 없이 균열된 부품에서 측정할 가치가 있습니다. 각 반응이 치수를 얼마나 변화시키는지, 그리고 이를 고려한 계획 방법은 다음 페이지에 설명되어 있습니다: 열처리 시 치수 변화 페이지.
파손된 부품이 아직 해결되지 않은 로 사이클에서 나온 경우, 열처리 문제 해결 차트 증상 측면에서 동일한 문제를 다룹니다.

가공, EDM 및 연삭 손상

가공 문제는 공구 및 금형 파손의 흔한 원인입니다. 결함은 일반적으로 현장에서 사소해 보이며 담금질 시 균열로 또는 사용 중 스폴링으로 나타납니다.

작업 및 결함	측정된 증거	현장 규칙
EDM 재용착층	A4 프라이머 컵 플레이트에 방전 가공된 1/8인치 홀 4개가 지그 보어 연삭 중 스폴링되었습니다. 층 스택은 주조 표피에서 35.5 HRC, 그 아래 담금질된 마르텐사이트에서 63.5 HRC, 후면 뜨임 영역에서 56 HRC, 모재에서 59~61 HRC로 측정되었습니다.	EDM 후 캐비티 표면을 스톤 또는 연삭한 다음 뜨임하십시오. 주조 및 담금질 층을 그대로 두는 것은 공구가 작동하기 전에 에지 스폴링이 발생하는 흔한 원인입니다.
금형 캐비티의 EDM	S7 플라스틱 금형 다이가 사용 전에 균열된 것이 발견되었으며, 균열은 함몰된 기어 이빨 윤곽을 따라 평균 깊이 1/16인치(1.6mm)까지 진행되었습니다. 에칭 결과 이빨 부분에 밝은 테두리가 나타났고, 단면은 심하게 과오스테나이트화된 코어 위에 담금질된 마르텐사이트 표피를 가지고 있어 EDM 층과 열처리 모두 잘못되었습니다.	손상된 층을 제거하고 동일 부품의 열처리를 확인하십시오. 두 결함이 함께 있는 경우 표면 수정만으로는 다이를 구할 수 없습니다.
균열을 갈아내다	62~64 HRC로 침탄된 1.25 x 6 x 15인치 S1 커터 다이가 재연삭 중 균열 및 스폴링되었으며, 균열 옆에 연소 패턴이 보였습니다. 57 HRC로 적절히 경화된 두 개의 A6 부품이 정삭 연삭 중 파손되었으며, 표면 경도는 48~56 HRC 사이를 오갔고, 약 0.003인치(0.08mm) 깊이의 재경화된 백점과 약 0.015인치(0.38mm) 깊이의 후면 뜨임 영역이 있었습니다.	연삭을 열처리 작업으로 취급하십시오. 부드러운 패스, 자유 절삭 휠, 충분한 냉각수, 그리고 적절히 뜨임된 부품이 전체 레시피입니다.
거친 가공 자국	S7 펀치가 540°C(1000°F) 오일 담금질 후 공기 냉각 중 담금질 시 균열되었으며, 균열은 매우 거친 공구 자국과 균열 벽의 뜨임 색으로 위치가 확인되었습니다. 연삭 마감은 가공된 것보다 훨씬 적은 위험을 수반합니다.	경화 전에 응력이 가해진 표면을 매끄러운 형상으로 마무리하십시오. 커터 자국은 응력 집중 요인이며 작은 반경과 동일한 영향을 미칩니다.
식별 및 각인 마크	S7 공기 경화 다이가 깊고 날카로운 각인 마크로부터 담금질 중 균열되었으며, 다이는 뜨임되지 않아 61.5~62 HRC였고 약간 탈탄된 표피는 59~60 HRC였습니다. S5 슬레지 해머 헤드는 탈탄된 표면과 깊은 각인 마크가 함께 작용하여 균열되었습니다.	각인을 응력이 가해지는 단면과 필렛에서 멀리 두고, 얕게 각인하고 모서리를 둥글게 하거나, 나중에 제거될 면에 마킹하십시오.

출처: ASM Handbook, Vol. 11, Failures of Tools and Dies, 가공 및 정삭 연삭 섹션, 스캔의 그림 4~12.

EDM 층은 문헌 전반에 걸쳐 이 수치들 중 가장 반복적으로 나타나며, 해결책은 표준적입니다. 재용착 및 담금질 층을 제거한 다음 표면을 뜨임하십시오. 방전 가공된 표면은 매우 짧은 거리에서 경도 구배를 가지기 때문입니다.
백색층, 등급별 깊이 및 처리 방법은 다음에서 자세히 다룹니다: EDM 백색층 문서.
열처리 자체가 의심스러운 경우, 취성 담금질 부품을 생성하는 실수 패턴은 다음에 정리되어 있습니다: D2 열처리 실수 페이지.

작업대에 도달하는 강재 품질 결함

불량 소재는 공구 및 다이 파손의 낮은 비율을 차지하며, 이는 구매자가 강재를 절단하기 전에 대응할 수 있는 비율입니다. 아래 결함은 누군가 찾아보는 경우에만 완성된 공구에서 모두 보입니다.

결함	외관	검출 위치
심(seam) 및 겹침(lap)	H12 코일 스프링이 열처리 후 균열되었는데, 단단한 심이 센터리스 연삭을 견뎌내고 담금질 중 열렸기 때문입니다. A8 링 단조품이 단조 및 풀림 후 균열되었으며, 균열 벽의 스케일이 표면 아래 1/2인치(13mm)까지 있었고, 알칼리 크로메이트 에칭에서 산소 농축이 나타나 열간 상태에서 결함이 열려 있었음을 입증했습니다.	경화 담금질될 봉강에 대한 표면 상태 및 자분 탐상 또는 침투 탐상 검사. 부품에 남아 있는 심은 조용히 있지 않습니다.
수소 편석(hydrogen flake)	O1 다이가 열처리 중 균열되었습니다. 열린 균열은 거친 광택 면을 보였고, 균열은 길이 방향으로 진행되어 단면 중앙에 위치했으며, 얕은 것은 뜨임 색을 띠었고 깊은 것은 그렇지 않았습니다.	제강소의 진공 탈가스 처리, 그리고 수소가 확산되어 나갈 수 있는 단면 크기. 이는 제강 결함이므로 답은 공구실이 아니라 구매 주문서에 있습니다.
미응고 중심부	6 x 10인치 빌렛에서 절단한 W2 다이 인서트가 재경화 중 균열되었으며, 기원은 단면 중앙에 있었습니다. 열산 에칭으로 불건전한 중심선 상태가 드러났습니다.	큰 단면이 제한된 열간 압하를 받는 경우, 봉재 중심부는 초음파 검사가 필요합니다. 이러한 파손 3건이 20년간의 공구 파손 연구에서 발견되었습니다.
탄화물 편석 및 밴딩	9인치 직경 D2 봉재로 선삭한 롤의 플랜지 에지가 첫 사용에서 치핑되었으며, 탄화물 분포와 형태가 불량하고 결정립 크기가 ASTM 6.75였습니다. A2의 2.75인치 스코어링 다이가 탄화물 밴드가 프로파일과 교차하는 절삭 에지에서 스폴링되었습니다.	고합금 봉재, 특히 에지와 롤에 대해 탄화물 분포 제어를 요청하십시오. 밴드가 잘못된 위치에 있는 경우, 문제는 열처리가 아니라 등급입니다.
열간 가공 중 과열	H12 단조 라이너가 인장 연성이 불량하고, 거친 인장 파단면과 ASTM 1보다 거친 결정립 크기로 반환되었으며, 이는 대부분의 황화물을 고용 상태로 만들 만큼 높은 단조 온도 때문이었습니다.	큰 열간 압하가 이 손상의 대부분을 복구할 수 있지만, 제한된 압하로는 불가능합니다. 단조품에 대한 거친 파단 시험은 공구를 절단하기 전 봉재에 대한 저렴한 검사입니다.

출처: ASM Handbook, Vol. 11, Failures of Tools and Dies, 강재 품질의 영향 섹션, 스캔의 그림 34~42.

열간 압연 봉재의 가공 여유는 부분적으로 이러한 이유로 존재합니다. 위 사례에는 밀 스케일이 제거되지 않은 S5로 만든 핀과 캠이 포함되며, 둘 다 심하게 탈탄되어 사용 초기에 파단되었고, 탈탄 없는 소재가 해답이었습니다. 여유는 다음에 표로 정리되어 있습니다: 가공 여유 차트.
인증서, 시험 성적서 및 납품된 히트를 제강소로 연결하는 검사는 다음에 명시되어 있습니다: 품질 검증 페이지.

우수한 공구를 마모시키는 사용 조건

올바른 등급으로 제작되고, 설계가 우수하며, 정확하게 가공되고, 적절하게 열처리된 공구라도 설치 및 운전 방식 때문에 조기에 파손될 수 있습니다. 이러한 경우 현장 작업자가 답을 가지고 있으며, 조사는 다른 문제가 없었음을 보여줄 뿐입니다.

사용 조건	사례 증거	일반적인 답변
작업 에지의 마찰열	1500~1800°F(815~980°C)의 열간 압연 봉을 잡는 데 사용된 두 개의 H13 전단 칼날이 잡는 에지에서 스폴링되었고, 팁에는 59~60 HRC의 새로 형성된 마르텐사이트가 있었습니다. 폭 5인치의 S7 절단 칼날은 재연삭 후 작업 에지를 따라 어두운 에칭 밴드가 나타났는데, 이는 마찰열이 강을 후템퍼링한 결과입니다.	작업 간 냉각과 작업 온도에서 경도를 유지하는 등급을 사용하십시오. 마찰열은 표면을 오스테나이트화 온도 이상으로 올릴 수 있지만 내부는 차갑게 유지됩니다.
부적절한 클리어런스로 인한 심한 마모	외경 3.625인치의 공기 경화 다이가 클리어런스 문제를 시사하는 수직 스크래치 자국과 함께 크레이징 및 침식되어 나왔으며, 마찰로 인해 표면 일부가 취성의 담금질된 마르텐사이트로 재오스테나이트화되었습니다.	강을 탓하기 전에 클리어런스를 확인하십시오. 이 사례의 다이는 적절하게 가공 및 열처리되었으며, 문제는 프레스에 있었습니다.
열간 작업 사용 손상
열균열 및 워시아웃	특수 열간 작업 강으로 만든 러너 블록은 표면의 한 부분에 열균열이, 다른 부분에 워시아웃이 나타나기 전까지 100,000개 이상의 알루미늄 변속기 케이스 커버를 생산했습니다. 아연 다이캐스팅 다이는 사용 온도가 더 낮기 때문에 열균열보다 침식이 우선적으로 발생하며, H13 아연 다이캐스팅 노즐은 길이 약 3인치, 폭 1/16인치의 홈이 생기고 아연이 균열로 침투했습니다.	열피로 균열 은 반복적인 가열과 냉각에 의해 발생하는 열피로 네트워크입니다. 취약한 강종에 대한 수랭은 이를 악화시킵니다. 침식은 유동과 합금화의 문제이며, 이 경우 노즐에 대해 작용한 정렬 불량 보어가 원인이었습니다.
열균열에서 시작되는 피로	H26 배기 밸브 펀치는 1,007개 부품 후 길이 방향으로 갈라졌습니다. 파단면은 점진적인 균열 성장을 보여주었고, 작업면은 열균열이 있었으며, 열균열이 개시 지점이었습니다. 표면은 열처리 후 질화되었습니다.	열균열은 균열입니다. 공구가 반복 굽힘 하중을 받는 곳에서는 피로 파괴의 기점이 되며, 공구는 수리가 아니라 등급이나 냉각 변경이 필요합니다.
사용 중 탈탄	황동을 천공 및 압출하는 데 사용된 5.3125인치 H13 맨드릴이 298회 푸시 후 균열이 발생했으며, 이는 예상 수명의 약 30%입니다. 매크로에칭은 심하게 탈탄된 표면을 보여주었고, 탈탄은 사용 중에 발생했습니다.	환원 또는 보호 분위기는 노 내에서만 도움이 됩니다. 공구가 고온의 공기 중에서 작동하는 곳에서는 표면 화학이 어쨌든 변하며, 작업 수명을 이에 맞춰 계획해야 합니다.

출처: ASM Handbook, Vol. 11, Failures of Tools and Dies, 사용 조건의 영향 섹션, 스캔의 그림 43~51.

정렬 문제는 출처에서 전단 공구의 흔한 파손 원인으로 언급되며, 공구의 피로 파손은 단면 크기 변화, 날카로운 모서리 또는 스탬프 자국에서 가장 자주 시작됩니다.
열균열은 선택 측면에서 다음 페이지에서 다룹니다: 내열피로성 페이지, 그리고 이를 방지하기 위해 선택된 등급은 다음에 설명되어 있습니다: 열간 작업 제품군 페이지.

담금질 중 균열이 발생한 경우

담금질 균열은 표면에서 질량 중심을 향해 진행되며, 부품이 템퍼링된 후 벽에 템퍼 색상이 나타나고 항상 입계 균열입니다. 메커니즘, 위험 요인 및 판독 방법은 다음에 정리되어 있습니다: 담금질 균열 페이지.

공구가 마모되기 전에 파손된 경우

조기에 발생하는 파손은 일반적으로 등급 결정의 인성 측면이 하중에 비해 너무 낮게 설정되었거나 열처리로 인해 부품이 사용하기에 너무 취성이 되었음을 의미합니다. 인성을 얻는 등급과 그 대가로 포기하는 것은 다음에 설명되어 있습니다: 균열 저항 페이지 및 치핑 저항 페이지.

표면이 손상되었지만 원인이 명확하지 않은 경우

수정하기 전에 분류해야 하는 손상은 판독 작업입니다. 여섯 가지 손상 모드, 세 가지 조사 규모에서 각각 어떻게 보이는지, 그 배경 요인은 다음에 정리되어 있습니다: 손상 모드 식별 차트.

명백한 과부하 없이 부품에 균열이 발생한 경우

일부 파단은 하중이 아니라 강의 변화에서 비롯되며, 이를 유발한 온도 범위는 종종 공정 기록에 있습니다. 취화 유형, 유발 온도 및 해결책은 다음에 정리되어 있습니다: 강 취성 유형 페이지.

견적 전 확인 사항

이러한 사례와 수치는 일반 참고용입니다. 파손 분석 결론은 실제 부품, 열처리 기록 및 사용 이력을 기반으로 합니다. 진단에 따라 조치하기 전에 자체 공구의 상태를 인증서, 공정 기록 및 야금 검사와 대조하여 확인하십시오.

여기에 인용된 값은 각 사례의 특정 부품에 대해 출처에 보고된 측정값입니다. 이는 사양이 아니라 영향의 크기를 보여줍니다.