Les principals conseqüències del creixement del gra en els sistemes de canal calent inclouen una disminució de la resistència, un augment del risc d'esquerdes, una estabilitat dimensional més pobre i una vida útil escurçada. Aquests canvis afecten significativament el rendiment del motlle i la qualitat del producte.
1. Deteriorament de les propietats mecàniques
Reducció de la força i la duresa: l'engruiximent del gra condueix a una reducció de l'àrea del límit del gra. Els límits de gra són barreres clau que dificulten el moviment de dislocació; la seva reducció debilita significativament la resistència a la tracció i la resistència a la fatiga del material.
Plasticitat i duresa deteriorades: els grans gruixuts augmenten la fragilitat del material, disminueixen l'allargament després de la fractura i el fan més propens a la fractura fràgil sota l'estrès del cicle tèrmic.
Tot i que els grans excessivament gruixuts o fins són perjudicials a altes temperatures, els grans excessivament gruixuts són habituals en els sistemes de canal calent, la qual cosa provoca una disminució brusca de la resistència a les altes-temperaturas.
2. Augment del risc d'esquerdes i fallades
Lliscament intensificat del límit del gra: en condicions de servei d'alta-temperatura, els límits del gra dels grans gruixuts són més propensos al lliscament i la migració, formant punts de concentració de tensió i induint microesquerdes.
Dany per fluïdesa accelerada: el creixement del gra afavoreix la nucleació i la propagació de les vacants del límit del gra, especialment a les unions de tres grans, on es generen fàcilment nuclis d'esquerdes, donant lloc a una fractura ràpida després d'entrar a la tercera etapa de fluència.
Si el creixement anormal del gra s'acompanya d'oxidació del límit del gra o de fusió localitzada, es pot convertir en "sobreescalfament", fent que el material sigui irreparable.
3. Disminució de la precisió i l'estabilitat dimensionals:
Inhomogeneïtat de la microestructura: el creixement anormal localitzat del gra condueix a coeficients inconsistents d'expansió tèrmica, provocant la deformació del motlle.
Impacte en la precisió de l'emmotllament per injecció: la deformació dels components del canal calent altera la geometria del corredor, donant lloc a un farciment desigual, flaix o escassetat de material.
4. Vida útil del motlle significativament reduïda:
Falla primerenca: les zones sobreescalfades es converteixen en el punt d'inici de les esquerdes de fatiga, accelerant el trencament del motlle.
Augment dels costos de manteniment: es requereix un temps d'inactivitat freqüent per a la inspecció, reparació o substitució dels components del canal calent, la qual cosa afecta l'eficiència de la producció.
Recomanació pràctica: controlar la temperatura d'escalfament per sota del límit superior del temperat de l'acer del motlle (per exemple, acer H13 Menys o igual a 600 graus) pot retardar eficaçment el creixement del gra.
