Kaldbearbeidingsstål brukes hovedsakelig til stempling, stansing, forming, bøying, kaldekstrudering, kaldtrekking, pulvermetallurgiske former, etc. Det krever høy hardhet, høy slitestyrke og tilstrekkelig seighet. Vanligvis delt inn i to kategorier: generell type og spesialtype. For eksempel inkluderer generell kaldtbearbeidingsstål i USA vanligvis fire stålkvaliteter: 01, A2, D2 og D3. Sammenligningen av stålkvalitetene til generell kaldtbearbeidingslegeringsstål i forskjellige land er vist i tabell 4. I henhold til den japanske JIS-standarden er hovedtypene kaldtbearbeidingsstål som kan brukes SK-serien, inkludert SK-serien karbonverktøystål, 8 SKD-serien legeringsverktøystål og 9 SKHMO-serien høyhastighetsstål, for totalt 24 stålkvaliteter. Kinas GB/T1299-2000 legeringsverktøystålstandard inkluderer totalt 11 ståltyper, noe som danner en relativt komplett serie. Med endringer i prosesseringsteknologi, bearbeidede materialer og etterspørsel etter former, kan ikke den opprinnelige basisserien dekke behovene. Japanske stålverk og store europeiske produsenter av verktøy- og dysestål har utviklet spesialtilpasset kaldebearbeidingsdysestål, og gradvis dannet respektive kaldebearbeidingsdysestålserier. Utviklingen av disse kaldebearbeidingsdysestålene er også utviklingsretningen for kaldebearbeidingsdysestål.
Lavlegert luftbråkjøling av kaldt arbeidsstål
Med utviklingen av varmebehandlingsteknologi, spesielt den brede bruken av vakuumkjølingsteknologi i formindustrien, har noen lavlegerte luftkjølte mikrodeformasjonsstål blitt utviklet i inn- og utland for å redusere bråkjølingsdeformasjon. Denne typen stål krever god herdbarhet og varmebehandling. Det har liten deformasjon, god styrke og seighet, og har en viss slitestyrke. Selv om standard høylegert kaldbearbeidingsstål (som D2, A2) har god herdbarhet, har det et høyt legeringsinnhold og er dyrt. Derfor har noen lavlegerte mikrodeformasjonsstål blitt utviklet i inn- og utland. Denne typen stål inneholder vanligvis legeringselementer som Cr og Mn for å forbedre herdbarheten. Det totale innholdet av legeringselementer er vanligvis <5 %. Det er egnet for produksjon av presisjonsdeler med små produksjonspartier og komplekse former. Representative stålkvaliteter inkluderer A6 fra USA, ACD37 fra Hitachi Metals, G04 fra Daido Special Steel, AKS3 fra Aichi Steel, osv. Kinesisk GD-stål kan, etter bråkjøling ved 900 °C og anløping ved 200 °C, opprettholde en viss mengde austenitt og har god styrke, seighet og dimensjonsstabilitet. Det kan brukes til å lage kaldpresseformer som er utsatt for avskalling og brudd. Høy levetid.
Flammeslukket støpestål
For å forkorte formproduksjonssyklusen, forenkle varmebehandlingsprosessen, spare energi og redusere produksjonskostnadene for formen, har Japan utviklet noen spesielle kaldebearbeidingsstål for flammeslukkingskrav. Typiske ståltyper inkluderer Aichi Steels SX105V (7CrSiMnMoV), SX4 (Cr8), Hitachi Metals HMD5, HMD1, Datong Special Steel Companys G05-stål, etc. Kina har utviklet 7Cr7SiMnMoV. Denne typen stål kan brukes til å varme opp bladet eller andre deler av formen ved hjelp av en oksyacetylen-sprøytepistol eller andre varmeovner etter at formen er behandlet, og deretter luftkjølt og bråkjølt. Generelt kan det brukes direkte etter bråkjøling. På grunn av den enkle prosessen er det mye brukt i Japan. Den representative ståltypen for denne ståltypen er 7CrSiMnMoV, som har god herdbarhet. Når φ80 mm stål oljebråkjøles, kan hardheten i en avstand på 30 mm fra overflaten nå 60HRC. Forskjellen i hardhet mellom kjernen og overflaten er 3 HRC. Ved flammeslokking, etter forvarming til 180~200 °C og oppvarming til 900-1000 °C for bråkjøling med sprøytepistol, kan hardheten nå over 60 HRC og et herdet lag på over 1,5 mm kan oppnås.
Høy seighet, høy slitestyrke kaldtbearbeidingsstål
For å forbedre seigheten til kaldbearbeidingsstål og redusere stålets slitestyrke, har noen store utenlandske produsenter av støpeformstål suksessivt utviklet en serie kaldbearbeidingsstål med både høy seighet og høy slitestyrke. Denne typen stål inneholder vanligvis omtrent 1 % karbon og 8 % Cr. Med tilsetning av Mo, V, Si og andre legeringselementer er karbidene fine, jevnt fordelt, og seigheten er mye høyere enn for Cr12-stål, mens slitestyrken er lik. Hardheten, bøyestyrken, utmattingsstyrken og bruddseigheten er høy, og anløpsstabiliteten er også høyere enn for Crl2-stål. De er egnet for høyhastighetsstansing og flerstasjonsstansing. De representative ståltypene for denne typen stål er Japans DC53 med lavt V-innhold og CRU-WEAR med høyt V-innhold. DC53 bråkjøles ved 1020–1040 °C, og hardheten kan nå 62–63 HRC etter luftkjøling. Den kan herdes ved lav temperatur (180 ~ 200 ℃) og høy temperaturherding (500 ~ 550 ℃), seigheten kan være 1 ganger høyere enn D2, og utmattingsegenskapene er 20 % høyere enn D2. Etter CRU-WEAR smiing og valsing glødes og austeniseres den ved 850-870 ℃. Ved mindre enn 30 ℃/time, avkjøles til 650 ℃ og slippes ut, kan hardheten nå 225-255HB, og bråkjølingstemperaturen kan velges i området 1020 ~ 1120 ℃, og hardheten kan nå 63HRC. Herdes ved 480 ~ 570 ℃ i henhold til bruksforholdene, med tydelige sekundære fordeler. Herdeeffekten, slitestyrken og seigheten er bedre enn D2.
Basisstål (hurtigstål)
Høyhastighetsstål har blitt mye brukt i utlandet for å produsere høypresterende og langlivede kalde arbeidsformer på grunn av sin utmerkede slitestyrke og røde hardhet, for eksempel Japans generelle standard høyhastighetsstål SKH51 (W6Mo5Cr4V2). For å tilpasse seg formens krav, forbedres seigheten ofte ved å redusere bråkjølingstemperaturen, bråkjølingshardheten eller redusere karboninnholdet i høyhastighetsstål. Matrisestål er utviklet fra høyhastighetsstål, og den kjemiske sammensetningen tilsvarer matrisesammensetningen til høyhastighetsstål etter bråkjøling. Derfor er antallet gjenværende karbider etter bråkjøling lite og jevnt fordelt, noe som forbedrer stålets seighet betraktelig sammenlignet med høyhastighetsstål. USA og Japan studerte basisstål med karakterene VascoMA, VascoMatrix1 og MOD2 på begynnelsen av 1970-tallet. Nylig har DRM1, DRM2, DRM3, etc. blitt utviklet. Vanligvis brukt til kalde arbeidsformer som krever høyere seighet og bedre anti-tempereringsstabilitet. Kina har også utviklet noen basisstål, som 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi og andre ståltyper. Denne typen stål har god styrke og seighet og er mye brukt i kaldekstrudering, tykkplatekaldstansing, gjengerullehjul, avtrykksdyser, kalde fordypningsdyser, etc., og kan brukes som varmekstruderingsdyser.
Pulvermetallurgi støpestål
LEDB-type høylegert kaldbearbeidingsstål produsert ved konvensjonelle prosesser, spesielt materialer med stor profil, har grove eutektiske karbider og ujevn fordeling, noe som reduserer stålets seighet, slipeevne og isotropi betydelig. I de senere år har store utenlandske spesialstålselskaper som produserer verktøy- og støpestål konsentrert seg om å utvikle en serie pulvermetallurgisk høyhastighetsstål og høylegert støpestål, noe som har ført til den raske utviklingen av denne typen stål. Ved hjelp av pulvermetallurgisk prosess avkjøles det forstøvede stålpulveret raskt, og de dannede karbidene er fine og ensartede, noe som forbedrer støpematerialets seighet, slipeevne og isotropi betydelig. På grunn av denne spesielle produksjonsprosessen er karbidene fine og ensartede, og maskinbearbeidbarheten og slipeytelsen forbedres, noe som gjør at et høyere karbon- og vanadiuminnhold kan tilsettes stålet, og dermed utvikles en serie nye ståltyper. For eksempel er den japanske Datongs DEX-serie (DEX40, DEX60, DEX80, osv.), Hitachi Metals HAP-serie, Fujikoshis FAX-serie, UDDEHOLMs VANADIS-serie, den franske Erasteels ASP-serie og det amerikanske selskapet CRUCIBLEs pulvermetallurgiske verktøy- og formstål i rask utvikling. Ved å danne en serie pulvermetallurgiske stål som CPM1V, CPM3V, CPM1OV, CPM15V, osv., er slitestyrken og seigheten betydelig forbedret sammenlignet med verktøy- og formstål produsert med vanlige prosesser.
Publisert: 02.04.2024