Introduksjon til kaldbearbeidingsstål

Kaldarbeidsdysestål brukes hovedsakelig til stansing, blanking, forming, bøying, kaldekstrudering, kaldtrekking, pulvermetallurgidyser osv. Det krever høy hardhet, høy slitestyrke og tilstrekkelig seighet. Generelt delt inn i to kategorier: generell type og spesiell type. For eksempel inkluderer det generelle kaldarbeidsstøpestålet i USA vanligvis fire stålkvaliteter: 01, A2, D2 og D3. Sammenligningen av stålkvalitetene til generell kaldarbeidslegeringsstål i forskjellige land er vist i tabell 4. I henhold til den japanske JIS-standarden er hovedtypene kaldarbeidsdysestål som kan brukes SK-serien, inkludert SK-serien karbonverktøystål, 8 SKD-serielegerte verktøystål og 9 SKHMO-serier høyhastighetsstål, for totalt 24 stålkvaliteter. Kinas standard GB/T1299-2000 legert verktøystål inkluderer totalt 11 ståltyper, og utgjør en relativt komplett serie. Med endringene i prosessteknologi, bearbeidede materialer og etterspørsel etter støpeformer, kan ikke den originale basisserien møte behovene. Japanske stålfabrikker og store europeiske produsenter av verktøy og dø stål har utviklet spesialformål kaldarbeid dø stål, og gradvis dannet Respektive kaldt arbeid dø stål serie, utviklingen av disse kaldt arbeid dø stål er også utviklingsretningen for kaldt arbeid dø stål.

Lavlegert luftkjølende kaldarbeidsstål

Med utviklingen av varmebehandlingsteknologi, spesielt den brede anvendelsen av vakuumbrikketeknologi i formindustrien, for å redusere bråkjølingsdeformasjonen, har noen lavlegerte luftbråkjølte mikrodeformasjonsstål blitt utviklet i inn- og utland. Denne typen stål krever god herdbarhet og varmebehandling Den 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 høyt legeringsinnhold og er dyrt. Derfor har noen lavlegerte mikrodeformasjonsstål blitt utviklet i inn- og utland. Denne typen stål inneholder generelt legeringselementer Cr og Mn legeringselementer for å forbedre herdbarheten. Det totale innholdet av legeringselementer er generelt <5%. Den er egnet for produksjon av presisjonsdeler med små produksjonspartier. Komplekse former. Representative stålkvaliteter inkluderer A6 fra USA, ACD37 fra Hitachi Metals, G04 fra Daido Special Steel, AKS3 fra Aichi Steel, etc. Kinesisk GD-stål, etter bråkjøling ved 900°C og herding ved 200°C, kan opprettholde en viss mengde av tilbakeholdt austenitt og har god styrke, seighet og dimensjonsstabilitet. Den kan brukes til å lage kaldstemplingsstanser som er utsatt for flising og brudd. Høy levetid.

Flammeavkjølt formstål

For å forkorte formproduksjonssyklusen, forenkle varmebehandlingsprosessen, spare energi og redusere produksjonskostnadene for formen. Japan har utviklet noen spesielle kaldarbeidsstål for flammeslukking. Typiske 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 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. Vanligvis kan den brukes direkte etter bråkjøling. På grunn av sin enkle prosess er den mye brukt i Japan. Den representative ståltypen for denne ståltypen er 7CrSiMnMoV, som har god herdbarhet. Når φ80mm stål er oljebråkjølt, kan hardheten i en avstand på 30mm fra overflaten nå 60HRC. Forskjellen i hardhet mellom kjernen og overflaten er 3HRC. Ved flammeslukking, etter forvarming ved 180~200°C og oppvarming til 900-1000°C for slukking med sprøytepistol, kan hardheten nå over 60HRC og et herdet lag over 1,5mm kan oppnås.

Høy seighet, høy slitestyrke kaldarbeidsstål

For å forbedre seigheten til kaldarbeidsstøpestål og redusere slitestyrken til stålet, har noen store utenlandske støpestålproduksjonsselskaper suksessivt utviklet en serie kaldarbeidsdysestål 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 dens seighet er mye høyere enn for stål av typen Cr12, mens slitestyrken er lik. . Deres hardhet, bøyestyrke, utmattelsesstyrke og bruddseighet er høy, og deres anti-temperingsstabilitet er også høyere enn Crl2 type formstål. De er egnet for høyhastighetsslag og flerstasjonsslag. De representative ståltypene av denne ståltypen er Japans DC53 med lavt V-innhold og CRU-WEAR med høyt V-innhold. DC53 bråkjøles ved 1020-1040°C og hardheten kan nå 62-63HRC etter luftkjøling. Den kan tempereres ved lav temperatur (180 ~ 200 ℃) og høy temperaturtempering (500 ~ 550 ℃), dens seighet kan være 1 ganger høyere enn D2, og tretthetsytelsen er 20% høyere enn D2; etter CRU-WEAR smiing og valsing, glødes den og austenitiseres ved 850-870 ℃. Mindre enn 30 ℃/time, avkjølt til 650 ℃ og frigjort, hardheten kan nå 225-255 HB, bråkjølingstemperaturen kan velges i området 1020 ~ 1120 ℃, hardheten kan nå 63 HRC, temperert ved 480 ~ 570 ℃ til bruksforholdene, med åpenbar sekundær. Herdeeffekten, slitestyrken og seigheten er bedre enn D2.

Grunnstål (Høyhastighetsstål)

Høyhastighetsstål har blitt mye brukt i utlandet for å produsere kaldarbeidsformer med høy ytelse og lang levetid på grunn av sin utmerkede slitestyrke og røde hardhet, for eksempel Japans generelle standard høyhastighetsstål SKH51 (W6Mo5Cr4V2). For å tilpasse seg kravene til formen, forbedres seigheten ofte ved å redusere bråkjølingstemperaturen, bråkjølingshardheten eller redusere karboninnholdet i høyhastighetsstål. Matrisestål er utviklet fra høyhastighetsstål, og dets kjemiske sammensetning tilsvarer matrisesammensetningen til høyhastighetsstål etter bråkjøling. Derfor er antallet gjenværende karbider etter bråkjøling lite og jevnt fordelt, noe som i stor grad forbedrer seigheten til stålet sammenlignet med høyhastighetsstål. USA og Japan studerte basisstål med karakterene VascoMA, VascoMatrix1 og MOD2 på begynnelsen av 1970-tallet. Nylig har DRM1, DRM2, DRM3 osv. blitt utviklet. Vanligvis brukt til kaldarbeidsformer som krever høyere seighet og bedre anti-temperingsstabilitet. Kina har også utviklet noen basisstål, for eksempel 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi og andre stål. Denne typen stål har god styrke og seighet og er mye brukt i kald ekstrudering, kaldstansing av tykke plater, gjengerullehjul, avtrykksdyser, kaldhodepresser, etc., og kan brukes som varmeekstruderingsdyser.

Pulvermetallurgisk formstål

LEDB-type høylegert kaldbearbeidingsstål produsert ved konvensjonelle prosesser, spesielt materialer med store seksjoner, har grove eutektiske karbider og ujevn fordeling, noe som alvorlig reduserer seigheten, slipbarheten og isotropien til stålet. De siste årene har store utenlandske spesialstålselskaper som produserer verktøy- og dysestål konsentrert seg om å utvikle en serie pulvermetallurgisk høyhastighetsstål og høylegert dysestål, noe som har ført til den raske utviklingen av denne typen stål. Ved å bruke pulvermetallurgi-prosessen avkjøles det forstøvede stålpulveret raskt og karbidene som dannes er fine og jevne, noe som betydelig forbedrer seigheten, slipbarheten og isotropien til formmaterialet. På grunn av denne spesielle produksjonsprosessen er karbidene fine og ensartede, og bearbeidbarheten og slipeytelsen er forbedret, slik at høyere karbon- og vanadiuminnhold kan tilføres stålet, og dermed utvikle en serie nye ståltyper. For eksempel er Japans Datongs DEX-serie (DEX40, DEX60, DEX80, etc.), Hitachi Metals HAP-serie, Fujikoshis FAX-serie, UDDEHOLMs VANADIS-serie, franske Erasteels ASP-serie, og det amerikanske CRUCIBLE-selskapets pulvermetallurgiverktøy og stål som utvikler hurtigmetallurgi. . Ved å danne en serie pulvermetallurgiske stål som CPMlV, CPM3V, CPMlOV, CPM15V, etc., er deres slitestyrke og seighet betydelig forbedret sammenlignet med verktøy- og formstål produsert ved vanlige prosesser.