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热疲劳是热作模具特别是压铸模和精密热锻模的主要失效形式之一。
工作时，由于模具型腔表面存在较大的温度梯度层和急冷急热的作用，使模具表面产生较大的热应力。
当温度反复变化时这种热应力也反复变化，加之模具工作时承受机械载荷，当其应力值超过材料屈服强度时，则在模具表面产生网状或放射状的疲劳裂纹；当材料的抗氧化性较差时，会加速热疲劳裂纹的萌生与扩展，并伴随产生热磨损，特别当外载荷较大时，如疲劳裂纹扩展到一定程度且达到某一临界尺寸，则发生机械疲劳断裂。
因此，热疲劳性能就是指模具钢在反复加热和冷却中对产生表面裂纹的一种抗力，它是材料高温韧性、高温屈服强度和抗回火稳定性的综合函数。
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