dio 1 -Hladan radumretičelika
Hladna obrada kalupa za kalupe uključuje kalupe za proizvodnju probijanja i rezanja (kalupi za probijanje i probijanje, kalupi za obrezivanje, bušilice, makaze), kalupe za hladno presađivanje, kalupe za hladno ekstruziju, kalupe za savijanje i kalupe za izvlačenje žice, itd.
1. Radni uslovi i zahtjevi za rad na hladnomdie steel
Tokom rada hladne obradedie steel, zbog velike otpornosti obrađenog materijala na deformaciju, radni dio kalupa podnosi veliki pritisak, silu savijanja, silu udara i silu trenja.Stoga je normalan razlog za odlaganje kalupa za hladnu obradu općenito zbog habanja.Postoje i slučajevi kada prerano pokvare zbog loma, sile urušavanja i deformacije koja premašuje toleranciju.
U poređenju sa alatnim čelikom za rezanje, hladni raddie steelima mnogo sličnosti.Kalup mora imati visoku tvrdoću i otpornost na habanje, visoku čvrstoću na savijanje i dovoljnu žilavost da osigura nesmetan napredak procesa štancanja.Razlika je u složenom obliku i tehnologiji obrade kalupa, kao i u velikoj površini trenja i velikoj mogućnosti habanja, što otežava popravku i brušenje.Stoga je potrebna veća otpornost na habanje.Kada kalup radi, podnosi visok pritisak probijanja i sklon je koncentraciji naprezanja zbog svog složenog oblika, tako da zahtijeva visoku žilavost;Kalup je velike veličine i složenog oblika, tako da zahtijeva visoku otvrdljivost, malu deformaciju i sklonost pucanju.Ukratko, zahtjevi za kaljivost, otpornost na habanje i žilavost hladnog radadie steelviši su od onih kod čelika za rezanje alata.Međutim, zahtjevi za crvenu tvrdoću su relativno niski ili u osnovi nisu potrebni (jer se formira u hladnom stanju), pa su formirane i neke vrste čelika pogodne za kalupe za hladnu obradu, kao što su razvoj visoke otpornosti na habanje, mikrodeformacije hladan raddie steeli visoke žilavosti hladni raddie steel.
2. Izbor klase čelika
Obično, prema uvjetima upotrebe kalupa za hladnu obradu, izbor čeličnih razreda može se podijeliti u sljedeće četiri situacije:
①Cstari radni kalup male veličine, jednostavnog oblika i malog opterećenja.
Na primjer, mali probijači i makaze za rezanje čeličnih ploča mogu se napraviti od ugljičnih alatnih čelika kao što su T7A, T8A, T10A i T12A.Prednosti ove vrste čelika su;Dobra obradivost, jeftina cijena i jednostavan izvor.Ali njegovi nedostaci su: niska kaljivost, slaba otpornost na habanje i velika deformacija gašenja.Stoga je pogodan samo za izradu alata malih dimenzija, jednostavnih oblika i malih opterećenja, kao i kalupa za hladnu obradu koji zahtijevaju niski sloj stvrdnjavanja i visoku žilavost.
② Kalupi za hladnu obradu velikih dimenzija, složenih oblika i malih opterećenja.
Uobičajeni tipovi čelika uključuju niskolegirane čelike za rezne alate kao što su 9SiCr, CrWMn, GCr15 i 9Mn2V.Prečnik kaljenja ovih čelika u ulju može generalno dostići preko 40 mm.Među njima, čelik 9Mn2V je vrsta hladnog radadie steelrazvijena u Kini posljednjih godina koja ne sadrži Cr.Može zamijeniti ili djelomično zamijeniti čelik koji sadrži Cr.
Heterogenost karbida i sklonost pucanju pri gašenju čelika 9Mn2V su manje od onih kod CrWMn čelika, a tendencija razugljičenja je manja nego kod 9SiCr čelika, dok je kaljivost veća nego kod ugljičnog alatnog čelika.Njegova cijena je samo oko 30% viša od potonjeg, tako da je to vrsta čelika koju vrijedi promovirati i koristiti.Međutim, 9Mn2V čelik također ima neke nedostatke, kao što su niska udarna žilavost i pojava pucanja koja se može naći u proizvodnji i upotrebi.Osim toga, stabilnost kaljenja je loša, a temperatura kaljenja općenito ne prelazi 180 ℃.Kada se temperiraju na 200 ℃, čvrstoća i žilavost na savijanje počinju da pokazuju niske vrijednosti.
9Mn2V čelik se može kaliti u medijima za gašenje sa relativno blagim kapacitetom hlađenja kao što su nitrati i vruće ulje.Za neke kalupe sa strogim zahtjevima deformacije i zahtjevima niske tvrdoće, može se koristiti austenitno izotermno gašenje.
③ Kalupi za hladnu obradu velikih dimenzija, složenih oblika i velikih opterećenja.
Mora se koristiti srednje legirani ili visoko legirani čelik, kao što su Cr12Mo, Crl2MoV, Cr6WV, Cr4W2MoV, itd. Osim toga, može se koristiti i brzorezni čelik.
Posljednjih godina sve je veći trend upotrebe brzoreznog čelika kao kalupa za hladno obradu, ali treba istaći da se u ovom trenutku više ne radi o upotrebi jedinstvene crvene tvrde čvrstoće brzoreznog čelika, već radije o njegovoj visokoj kaljivosti i velikoj otpornosti na habanje.Stoga bi također trebale postojati razlike u procesu toplinske obrade.
Kada se brzorezni čelik koristi kao hladni kalup, treba koristiti kaljenje na niskim temperaturama za poboljšanje žilavosti.Na primjer, uobičajena temperatura gašenja za alate za rezanje čelika W18Cr4V je 1280-1290 ℃.Prilikom izrade kalupa za hladnu obradu treba koristiti kaljenje na niskoj temperaturi na 1190 ℃.Drugi primjer je čelik W6Mo5Cr4V2.Korištenjem gašenja na niskim temperaturama, vijek trajanja može se značajno poboljšati, posebno značajnim smanjenjem stope gubitka.
④ Kalupi za hladnu obradu koji su izloženi udarnim opterećenjima i imaju tanke zazore noževa.
Kao što je gore spomenuto, zahtjevi za performansama prva tri tipa čelika za hladno obradu uglavnom su visoka otpornost na habanje, tako da se koriste visokougljični hipereutektoidni čelik, pa čak i čelik ledeburit.Međutim, za neke kalupe za hladnu obradu, kao što su matrice za rezanje i slepljenje bočnog tornja, koje imaju tanke čeone spojeve i podložne su udarnom opterećenju kada se koriste, potrebna je visoka udarna žilavost.Da bi se ova kontradikcija riješila, mogu se poduzeti sljedeće mjere:
Ⅰ-smanjiti sadržaj ugljika i koristiti hipoeutektoidni čelik kako bi se izbjeglo smanjenje žilavosti čelika uzrokovano primarnim i sekundarnim karbidima;
Ⅱ-Dodavanje legiranih elemenata kao što su Si i Cr radi poboljšanja stabilnosti kaljenja i temperature čelika (kaljenje na 240-270 ℃) je korisno za potpuno eliminisanje napona gašenja i poboljšanje performansi bez smanjenja tvrdoće;
Ⅲ-Dodajte elemente kao što je W da biste formirali vatrostalne karbide za pročišćavanje zrna i poboljšanje žilavosti.Čelici koji se obično koriste za kalupe za hladnu obradu visoke žilavosti uključuju 6SiCr, 4CrW2Si, 5CrW2Si, itd.
3. Načini da se u potpunosti iskoristi potencijal performansi čelika za hladnu obradu
Kada se kao kalupi za hladnu obradu koriste čelik tipa Cr12 ili brzorezni čelik, istaknuti problem je velika lomljivost čelika, koji je sklon pucanju tokom upotrebe.U tu svrhu potrebno je rafinirati karbide korištenjem dovoljnih metoda kovanja.Osim toga, trebalo bi razviti nove vrste čelika.Fokus razvoja novih vrsta čelika trebao bi biti smanjenje sadržaja ugljika u čeliku i broja elemenata koji formiraju karbide.
Cr4W2MoV čelik ima prednosti kao što su visoka tvrdoća, visoka otpornost na habanje i dobra kaljivost.Takođe ima dobru stabilnost kaljenja i sveobuhvatna mehanička svojstva.Koristi se za proizvodnju silikonskih čeličnih kalupa za lim itd. Može produžiti vijek trajanja za više od 1-3 puta u odnosu na Cr12MoV čelik.Međutim, temperaturni raspon kovanja ovog čelika je uzak i podložan je pucanju tokom kovanja.Temperaturu kovanja i radne specifikacije treba strogo kontrolisati.
Cr2Mn2SiWMoV čelik ima nisku temperaturu gašenja, malu deformaciju gašenja i visoku sposobnost kaljenja.Poznata je kao mikro deformacija ugašena zrakomdie steel.
Čelik 7W7Cr4MoV može zamijeniti čelik W18Cr4V i Cr12MoV.Njegova karakteristika je da su neujednačenost karbida i žilavost čelika znatno poboljšani.
dio2 -Vrući raddie steel
1. Radni uslovi vrućih radnih kalupa
Kalupi za vruću obradu uključuju kalupe za kovanje čekića, kalupe za vruću ekstruziju i kalupe za tlačno livenje.Kao što je ranije spomenuto, glavna karakteristika radnih uvjeta kalupa za vruću obradu je kontakt sa vrućim metalom, što je glavna razlika u odnosu na uvjete rada kalupa za hladno obradu.Stoga će to donijeti sljedeća dva problema:
(1) Površinski metal šupljine kalupa se zagrijava.Obično, kada rade matrice za zabijanje, površinska temperatura šupljine matrice može doseći preko 300-400 ℃, a matrica za vruću ekstruziju može doseći preko 500-800 ℃;Temperatura šupljine kalupa za tlačno livenje zavisi od vrste materijala za livenje pod pritiskom i temperature izlivanja.Prilikom livenja crnog metala, temperatura šupljine kalupa može doseći preko 1000 ℃.Tako visoke temperature upotrebe značajno će smanjiti površinsku tvrdoću i čvrstoću šupljine kalupa, čineći ga sklonim savijanju tokom upotrebe.Osnovni zahtjev za performanse za vrućedie steelje visoka termoplastična otpornost, uključujući tvrdoću i čvrstoću pri visokim temperaturama, i visoku termoplastičnu otpornost, što zapravo odražava visoku stabilnost čelika na kaljenje.Iz ovoga se može pronaći prvi način legiranja čelika s vrućim kalupom, odnosno dodavanjem legirajućih elemenata kao što su Cr, W, Si može poboljšati stabilnost čelika pri kaljenju.
(2) Na površini metala šupljine kalupa dolazi do termičkog zamora (pukotina).Radne karakteristike vrućih kalupa su isprekidane.Nakon svakog formiranja vrućeg metala, površinu šupljine kalupa potrebno je ohladiti medijima kao što su voda, ulje i zrak.Zbog toga se radno stanje vrućeg kalupa više puta zagrijava i hladi, tako da će površinski metal šupljine kalupa biti podvrgnut višekratnom toplinskom širenju, odnosno višekratnom vlačnom i tlačnom naprezanju.Kao rezultat toga, površina šupljine kalupa će pucati, što se naziva termičkim zamorom.Dakle, drugi osnovni zahtjev performansi za vrućedie steelje istaknut, odnosno ima visoku otpornost na termički zamor.
Uopšteno govoreći, glavni faktori koji utiču na otpornost čelika na termički zamor su:
① Toplotna provodljivost čelika.Visoka toplotna provodljivost čelika može smanjiti stepen zagrijavanja na površini metala kalupa, čime se smanjuje sklonost čelika termičkom zamoru.Općenito se vjeruje da je toplinska provodljivost čelika povezana sa sadržajem ugljika.Kada je sadržaj ugljika visok, toplotna provodljivost je niska, tako da nije pogodno koristiti visokougljični čelik za vruće radovedie steel.Nizak sadržaj ugljika u srednjem ugljičnom čeliku (C0,3% 5-0,6%) se obično koristi u proizvodnji, što može dovesti do smanjenja tvrdoće i čvrstoće čelika i također je štetno.
② Efekat kritične tačke čelika.Obično, što je viša kritična tačka (Acl) čelika, to je manja njegova sklonost termičkom zamoru.Stoga se kritična tačka čelika općenito povećava dodavanjem legirajućih elemenata Cr, W, Si i olova.Time se poboljšava otpornost čelika na termički zamor.
2. Čelik za najčešće korištene kalupe za vruću obradu
(1) Čelik za matrice za kovanje čekićem.Uopšteno govoreći, postoje dva istaknuta problema s upotrebom čelika za kalupe za kovanje čekićem.Prvo, tokom rada je izložen udarnim opterećenjima.Stoga, mehanička svojstva čelika moraju biti visoka, posebno za otpornost na plastičnu deformaciju i žilavost;Drugi razlog je taj što je veličina poprečnog presjeka matrice za kovanje s čekićem relativno velika (<400 mm), što zahtijeva visoku sposobnost kaljenja čelika kako bi se osigurala ujednačena mikrostruktura i performanse cijele matrice.
Uobičajeni čelici za kovane matrice uključuju 5CrNiMo, 5CrMnMo, 5CrNiW, 5CrNiTi i 5CrMnMoSiV.Različite vrste kalupa za čekić treba koristiti različite materijale.Za vrlo velike ili velike kalupe za kovanje čekićem, poželjan je 5CrNiMo.5CrNiTi, 5CrNiW ili 5CrMnMoSi takođe se mogu koristiti.5CrMnMo čelik se obično koristi za male i srednje kalupe za kovanje čekića.
(2) Čelik se koristi za vruće kalupe za ekstruziju, a radna karakteristika kalupa za vruću ekstruziju je mala brzina utovara.Stoga je temperatura zagrijavanja šupljine kalupa relativno visoka, obično do 500-800 ℃.Zahtjevi za performanse za ovu vrstu čelika trebali bi se uglavnom fokusirati na visoku čvrstoću pri visokim temperaturama (tj. visoka stabilnost kaljenja) i visoku otpornost na toplotni zamor.Zahtjevi za AK i otvrdljivost mogu se na odgovarajući način smanjiti.Općenito, veličina kalupa za vruću ekstruziju je mala, često manja od 70-90 mm.
Uobičajeni kalupi za vruću ekstruziju uključuju 4CrW2Si, 3Cr2W8V i 5% Cr tip vruće obradedie steels.Među njima, 4CrW2Si se može koristiti i kao hladni raddie steeli vrući posaodie steel.Zbog različite upotrebe mogu se koristiti različite metode termičke obrade.Prilikom izrade hladnih kalupa koriste se niže temperature kaljenja (870-900 ℃) i nisko ili srednje temperaturno kaljenje;Prilikom izrade vrućih kalupa koristi se viša temperatura kaljenja (obično 950-1000 ℃) i visokotemperaturni tretman kaljenja.
(3) Čelik za kalupe za tlačno livenje.Sveukupno, zahtjevi za performansama čelika za kalupe za tlačno livenje slični su onima za kalupe za vruću ekstruziju, pri čemu su glavni zahtjevi visoka stabilnost kaljenja i otpornost na termički zamor.Dakle, tip čelika koji se obično koristi je uglavnom isti kao i čelik koji se koristi za kalupe za vruću ekstruziju.Kao i obično, koristi se čelik kao što su 4CrW2Si i 3Cr2W8V.Međutim, postoje razlike, kao što je upotreba 40Cr, 30CrMnSi i 40CrMo za kalupe za livenje pod pritiskom od legura Zn niske tačke topljenja;Za kalupe za livenje pod pritiskom od legure Al i Mg, mogu se odabrati 4CrW2Si, 4Cr5MoSiV, itd.Za kalupe za livenje pod pritiskom od Cu legure najčešće se koristi čelik 3Cr2W8V.
ProfesionalnoUmri SteelSdobavljač – Jinbaicheng Metal
JINBAICHENGje vodeći svjetski dobavljačhladni i topli radčelik, plastikadie steels, alatni čelici za livenje pod pritiskom i prilagođeni otkovci s otvorenim kalupom, obrada preko100.000 tona čelika svake godine.Naši proizvodi se proizvode u3proizvodni pogoni ushandong, jiangsu, i provincije Guangdong.Sa više od 100 patenata,JINBAICHENGpostavlja svjetske standarde uključujući i to što je prvi proizvođač čelika ukinada dobije ISO 9001 sertifikat.Službena web stranica:www.sdjbcmetal.com Email: jinbaichengmetal@gmail.com ili WhatsApp nahttps://wa.me/18854809715
Vrijeme objave: Jun-21-2023