1. del -Hladno deloumretijeklo
Jeklo za tlačno obdelavo vključuje kalupe za proizvodnjo prebijanja in rezanja (kalupi za izsekavanje in izsekavanje, kalupe za obrezovanje, luknjače, škarje), kalupe za hladno obdelavo, kalupe za hladno iztiskanje, upogibne kalupe in kalupe za vlečenje žice itd.
1. Delovni pogoji in zahteve za delovanje v hladnemizrezljano jeklo
Med delovanjem hladne obdelaveizrezljano jeklo, zaradi visoke deformacijske odpornosti obdelanega materiala nosi delovni del kalupa velik pritisk, upogibno silo, udarno silo in silo trenja.Zato je običajen razlog za razrez kalupov za hladno obdelavo na splošno obraba.Obstajajo tudi primeri, ko prezgodaj odpovejo zaradi loma, sile zrušitve in deformacije, ki presega toleranco.
V primerjavi z rezalnim orodnim jeklom, hladno deloizrezljano jekloima veliko podobnosti.Kalup mora imeti visoko trdoto in odpornost proti obrabi, visoko upogibno trdnost in zadostno žilavost, da se zagotovi nemoten potek postopka žigosanja.Razlika je v kompleksni obliki in tehnologiji obdelave kalupa ter velikem tornem območju in veliki možnosti obrabe, ki otežuje popravilo in brušenje.Zato je potrebna večja odpornost proti obrabi.Ko kalup deluje, nosi visok pritisk prebijanja in je zaradi svoje kompleksne oblike nagnjen k koncentraciji napetosti, zato zahteva visoko žilavost;Kalup ima veliko velikost in kompleksno obliko, zato zahteva visoko kaljivost, majhno deformacijo in nagnjenost k razpokanju.Skratka, zahteve za kaljivost, odpornost proti obrabi in žilavost hladnega delaizrezljano jekloso višje kot pri jeklu za rezalna orodja.Zahteve za rdečo trdoto pa so razmeroma nizke ali v bistvu niso zahtevane (ker se oblikuje v hladnem stanju), zato so se oblikovale tudi nekatere jeklene vrste, primerne za hladne obdelovalne kalupe, kot je razvoj visoke odpornosti proti obrabi, mikro deformacije. hladno deloizrezljano jekloin visoko žilavost hladno deloizrezljano jeklo.
2. Izbira razreda jekla
Običajno lahko glede na pogoje uporabe kalupov za hladno obdelavo izbor razredov jekla razdelimo na naslednje štiri situacije:
①Cstari delovni kalup z majhno velikostjo, preprosto obliko in majhno obremenitvijo.
Na primer, majhne luknjače in škarje za rezanje jeklenih plošč so lahko izdelane iz ogljikovih orodnih jekel, kot so T7A, T8A, T10A in T12A.Prednosti te vrste jekla so;Dobra predelava, nizka cena in enostaven izvor.Toda njegove pomanjkljivosti so: nizka kaljivost, slaba odpornost proti obrabi in velika deformacija pri kaljenju.Zato je primeren samo za izdelavo orodij majhnih dimenzij, enostavnih oblik in majhnih obremenitev ter kalupov za hladno obdelavo, ki zahtevajo nizko utrjeno plast in visoko žilavost.
② Hladno obdelani kalupi velikih dimenzij, kompleksnih oblik in majhnih obremenitev.
Običajno uporabljene vrste jekla vključujejo nizko legirana jekla za rezalna orodja, kot so 9SiCr, CrWMn, GCr15 in 9Mn2V.Premer kaljenja teh jekel v olju lahko na splošno doseže več kot 40 mm.Med njimi je jeklo 9Mn2V vrsta hladnega delaizrezljano jeklov zadnjih letih razvit na Kitajskem, ki ne vsebuje Cr.Lahko nadomesti ali delno nadomesti jeklo, ki vsebuje Cr.
Karbidna heterogenost in nagnjenost k razpokanju pri gašenju jekla 9Mn2V sta manjši kot pri jeklu CrWMn, nagnjenost k razogljičenju je manjša kot pri jeklu 9SiCr, medtem ko je kaljivost večja kot pri ogljikovem orodnem jeklu.Njegova cena je le okoli 30 % višja od slednjega, zato je jeklo vredno promovirati in uporabljati.Vendar pa ima jeklo 9Mn2V tudi nekaj pomanjkljivosti, kot sta nizka udarna žilavost in pojav razpok, ki ga opazimo pri proizvodnji in uporabi.Poleg tega je stabilnost kaljenja slaba in temperatura kaljenja na splošno ne presega 180 ℃.Pri kaljenju pri 200 ℃ upogibna trdnost in žilavost začneta kazati nizke vrednosti.
Jeklo 9Mn2V je mogoče kaliti v medijih za kaljenje z relativno blago hladilno zmogljivostjo, kot sta nitrat in vroče olje.Za nekatere kalupe s strogimi zahtevami glede deformacije in nizke trdote je mogoče uporabiti avstenitno izotermno kaljenje.
③ Hladno obdelani kalupi velikih dimenzij, zapletenih oblik in velikih obremenitev.
Uporabiti je treba srednje legirano ali visoko legirano jeklo, kot so Cr12Mo, Crl2MoV, Cr6WV, Cr4W2MoV itd. Poleg tega se lahko uporablja tudi hitrorezno jeklo.
V zadnjih letih se trend uporabe hitroreznega jekla kot kalupov za hladno obdelavo povečuje, vendar je treba poudariti, da v tem času ne gre več za uporabo edinstvene rdeče trde trdnosti hitroreznega jekla, ampak namesto njegove visoke utrjenosti in visoke odpornosti proti obrabi.Zato bi morale biti tudi razlike v procesu toplotne obdelave.
Pri uporabi hitroreznega jekla kot hladnega kalupa je treba za izboljšanje žilavosti uporabiti kaljenje pri nizki temperaturi.Na primer, običajno uporabljena temperatura kaljenja za orodja za rezanje jekla W18Cr4V je 1280-1290 ℃.Pri izdelavi kalupov za hladno obdelavo je treba uporabiti kaljenje pri nizki temperaturi pri 1190 ℃.Drug primer je jeklo W6Mo5Cr4V2.Z uporabo nizkotemperaturnega kaljenja je mogoče močno izboljšati življenjsko dobo, zlasti z občutnim zmanjšanjem stopnje izgube.
④ Kalupi za hladno obdelavo, ki so izpostavljeni udarnim obremenitvam in imajo tanke reže med rezili.
Kot je navedeno zgoraj, so zahteve glede zmogljivosti prvih treh vrst jekel za matrice za hladno obdelavo v glavnem visoka odpornost proti obrabi, zato se uporablja visokoogljično hiperevtektoidno jeklo in celo ledeburitno jeklo.Vendar pa je za nekatere matrice za obdelavo v hladnem, kot so rezalne in rezalne matrice s stranskim stolpom, ki imajo tanke čelne spoje in so med uporabo izpostavljene udarni obremenitvi, potrebna visoka udarna žilavost.Za rešitev tega protislovja je mogoče sprejeti naslednje ukrepe:
Ⅰ-zmanjšajte vsebnost ogljika in uporabite hipoevtektoidno jeklo, da preprečite zmanjšanje žilavosti jekla zaradi primarnih in sekundarnih karbidov;
Ⅱ-Dodajanje legiranih elementov, kot sta Si in Cr, za izboljšanje stabilnosti pri kaljenju in temperature jekla (kaljenje pri 240–270 ℃) je koristno za popolno odpravo kalilne napetosti in izboljšanje zmogljivosti brez zmanjšanja trdote;
Ⅲ-Dodajte elemente, kot je W, da tvorite ognjevzdržne karbide, da izboljšate zrna in izboljšate žilavost.Običajno uporabljena jekla za kalupe za hladno obdelavo visoke žilavosti vključujejo 6SiCr, 4CrW2Si, 5CrW2Si itd.
3. Načini za popolno izrabo zmogljivosti jekla za hladno obdelavo
Pri uporabi jekla tipa Cr12 ali hitroreznega jekla kot kalupov za hladno obdelavo je pomembna težava visoka krhkost jekla, ki je med uporabo nagnjeno k pokanju.V ta namen je treba karbide prečistiti z ustreznimi metodami kovanja.Poleg tega je treba razviti nove vrste jekla.Pri razvoju novih vrst jekla bi se moralo osredotočiti na zmanjšanje vsebnosti ogljika v jeklu in števila elementov, ki tvorijo karbide.
Jeklo Cr4W2MoV ima prednosti, kot so visoka trdota, visoka odpornost proti obrabi in dobra kaljivost.Ima tudi dobro stabilnost pri kaljenju in celovite mehanske lastnosti.Uporablja se za izdelavo kalupov iz silicijeve jeklene pločevine itd. Lahko podaljša življenjsko dobo za več kot 1-3-krat v primerjavi z jeklom Cr12MoV.Vendar pa je temperaturno območje kovanja tega jekla ozko in je nagnjeno k pokanju med kovanjem.Temperaturo kovanja in delovne specifikacije je treba strogo nadzorovati.
Jeklo Cr2Mn2SiWMoV ima nizko temperaturo kaljenja, majhno deformacijo pri kaljenju in visoko kaljivost.Znana je kot mikrodeformacija, kaljena na zrakuizrezljano jeklo.
Jeklo 7W7Cr4MoV lahko nadomesti jeklo W18Cr4V in Cr12MoV.Njegova značilnost je, da sta se močno izboljšali neenotnost karbidov in žilavost jekla.
del2 -Vroče deloizrezljano jeklo
1. Delovni pogoji vročih delovnih kalupov
Kalupi za vroče delo vključujejo kalupe za kovanje s kladivom, kalupe za vroče iztiskanje in kalupe za tlačno litje.Kot smo že omenili, je glavna značilnost delovnih pogojev vročih delovnih kalupov stik z vročo kovino, kar je glavna razlika od delovnih pogojev hladnih delovnih kalupov.Zato bo prinesel naslednji dve težavi:
(1) Površinska kovina votline kalupa se segreje.Običajno, ko delujejo udarne matrice, lahko površinska temperatura votline matrice doseže več kot 300-400 ℃, vroča ekstruzijska matrica pa lahko doseže več kot 500-800 ℃;Temperatura votline kalupa za tlačno litje je povezana z vrsto materiala za tlačno litje in temperaturo vlivanja.Pri tlačnem litju črne kovine lahko temperatura kalupne votline doseže več kot 1000 ℃.Tako visoke temperature uporabe bodo znatno zmanjšale površinsko trdoto in trdnost kalupne votline, zaradi česar je nagnjena k zgibanju med uporabo.Osnovna zahteva za zmogljivost za hotizrezljano jekloje visoka termoplastična odpornost, vključno s trdoto in trdnostjo pri visokih temperaturah, in visoka termoplastična odpornost, ki dejansko odraža visoko stabilnost jekla pri popuščanju.Iz tega je mogoče najti prvi način legiranja jekla za vroče brizganje, to je, da lahko dodajanje legirnih elementov, kot so Cr, W, Si, izboljša stabilnost jekla pri popuščanju.
(2) Toplotna utrujenost (razpoke) se pojavi na kovinski površini kalupne votline.Delovne lastnosti vročih kalupov so občasne.Po vsakem oblikovanju vroče kovine je treba površino votline kalupa ohladiti z mediji, kot so voda, olje in zrak.Zato se delovno stanje vročega kalupa večkrat segreva in ohlaja, tako da bo površinska kovina votline kalupa podvržena ponavljajočemu se toplotnemu raztezanju, to je večkrat izpostavljena nateznim in tlačnim obremenitvam.Posledično bo površina votline kalupa razpokala, kar imenujemo toplotna utrujenost.Zato je druga osnovna zahteva za delovanje vročeizrezljano jekloje postavljen, to pomeni, da ima visoko toplotno odpornost proti utrujenosti.
Na splošno so glavni dejavniki, ki vplivajo na odpornost jekla proti toplotni utrujenosti:
① Toplotna prevodnost jekla.Visoka toplotna prevodnost jekla lahko zmanjša stopnjo segrevanja na površini kovine kalupa, s čimer se zmanjša nagnjenost jekla k toplotni utrujenosti.Na splošno velja, da je toplotna prevodnost jekla povezana z vsebnostjo ogljika.Ko je vsebnost ogljika visoka, je toplotna prevodnost nizka, zato uporaba visokoogljičnega jekla za vroča dela ni primernaizrezljano jeklo.V proizvodnji se običajno uporablja nizka vsebnost ogljika v srednje ogljikovem jeklu (C0,3% 5-0,6%), kar lahko povzroči zmanjšanje trdote in trdnosti jekla in je tudi škodljivo.
② Učinek kritične točke jekla.Običajno velja, da višja kot je kritična točka (Acl) jekla, manjša je njegova nagnjenost k toplotni utrujenosti.Zato se kritična točka jekla na splošno poveča z dodajanjem legirnih elementov Cr, W, Si in svinca.Tako se izboljša odpornost jekla na toplotno utrujenost.
2. Jeklo za običajno uporabljene kalupe za vročo obdelavo
(1) Jeklo za kalupe za kovanje s kladivom.Na splošno obstajata dve pomembni težavi pri uporabi jekla za kalupe za kovanje s kladivom.Prvič, med delovanjem je izpostavljen udarnim obremenitvam.Zato morajo biti mehanske lastnosti jekla visoke, zlasti za odpornost na plastično deformacijo in žilavost;Drugi razlog je, da je velikost prečnega prereza matrice za kovanje s kladivom razmeroma velika (<400 mm), kar zahteva visoko kaljivost jekla, da se zagotovi enotna mikrostruktura in zmogljivost celotne matrice.
Običajno uporabljena jekla za kovanje s kladivom vključujejo 5CrNiMo, 5CrMnMo, 5CrNiW, 5CrNiTi in 5CrMnMoSiV.Različne vrste kalupov za kladivo morajo uporabljati različne materiale.Za zelo velike ali velike matrice za kovanje s kladivom je prednostna 5CrNiMo.Lahko se uporabijo tudi 5CrNiTi, 5CrNiW ali 5CrMnMoSi.Jeklo 5CrMnMo se običajno uporablja za majhne in srednje velike kovaške matrice.
(2) Jeklo se uporablja za kalupe za vroče iztiskanje, delovna značilnost kalupov za vroče iztiskanje pa je počasna hitrost nalaganja.Zato je temperatura segrevanja votline kalupa relativno visoka, običajno do 500-800 ℃.Zahteve glede zmogljivosti za to vrsto jekla bi se morale osredotočiti predvsem na visoko temperaturno trdnost (tj. visoko stabilnost pri popuščanju) in visoko odpornost proti toplotni utrujenosti.Zahteve za AK in kaljivost lahko primerno znižamo.Na splošno je velikost kalupov za vroče iztiskanje majhna, pogosto manj kot 70-90 mm.
Običajno uporabljeni kalupi za vroče iztiskanje vključujejo 4CrW2Si, 3Cr2W8V in 5% Cr vrsto vročega delaizrezljano jeklos.Med njimi se lahko 4CrW2Si uporablja tako za hladno deloizrezljano jekloin vroče deloizrezljano jeklo.Zaradi različnih uporab lahko uporabimo različne načine toplotne obdelave.Pri izdelavi hladnih kalupov se uporabljajo nižje temperature kaljenja (870-900 ℃) in obdelava z nizko ali srednjo temperaturo kaljenja;Pri izdelavi vročih kalupov se uporablja višja temperatura kaljenja (običajno 950-1000 ℃) in obdelava pri visoki temperaturi.
(3) Jeklo za kalupe za tlačno litje.Na splošno so zahteve glede zmogljivosti jekla za kalupe za tlačno litje podobne tistim za kalupe za vroče iztiskanje, pri čemer sta glavni zahtevi visoka stabilnost pri kaljenju in odpornost proti toplotni utrujenosti.Tako je običajno uporabljena vrsta jekla na splošno enaka jeklu, ki se uporablja za kalupe za vroče iztiskanje.Kot običajno se uporablja jeklo, kot sta 4CrW2Si in 3Cr2W8V.Vendar pa obstajajo razlike, kot je uporaba 40Cr, 30CrMnSi in 40CrMo za kalupe za tlačno ulivanje zlitin Zn z nizkim tališčem;Za kalupe za tlačno litje iz zlitin Al in Mg lahko izberete 4CrW2Si, 4Cr5MoSiV itd.Za kalupe za tlačno litje iz bakrenih zlitin se večinoma uporablja jeklo 3Cr2W8V.
ProfesionalnoUmri SteelSdobavitelj – Jinbaicheng Metal
JINBAICHENGje vodilni svetovni dobaviteljhladno delo in vroče delojekla, plastikaizrezljano jeklos, orodna jekla za tlačno litje in odprti odkovki po meri, predelava nad100.000 ton jekla vsako leto.Naši izdelki so izdelani na3proizvodne prostore vShandong, jiangsu, in provinca Guangdong.Z več kot 100 patenti,JINBAICHENGpostavlja svetovne standarde, vključno s prvim proizvajalcem jekla vKitajskapridobiti certifikat ISO 9001.Uradna spletna stran:www.sdjbcmetal.com E-naslov: jinbaichengmetal@gmail.com ali WhatsApp nahttps://wa.me/18854809715
Čas objave: 21. junija 2023