Сталь для штампов для холодной обработки в основном используется для штамповки, вырубки, формовки, гибки, холодной экструзии, холодного волочения, штампов для порошковой металлургии и т. д. Она требует высокой твердости, высокой износостойкости и достаточной прочности. Обычно делятся на две категории: общий тип и специальный тип. Например, в США штамповая сталь общего назначения для холодной обработки обычно включает четыре марки стали: 01, A2, D2 и D3. Сравнение марок стали для штамповой стали общего назначения для холодной обработки в различных странах показано в таблице 4. Согласно японскому стандарту JIS, основными типами штамповой стали для холодной обработки, которые можно использовать, являются серии SK, включая серию SK. углеродистая инструментальная сталь, 8 легированных инструментальных сталей серии СКД и 9 быстрорежущих сталей серии СХМО, всего 24 марки сталей. Китайский стандарт легированной инструментальной стали GB/T1299-2000 включает в общей сложности 11 типов стали, образуя относительно полную серию. Из-за изменений в технологии обработки, обрабатываемых материалах и спросе на формы исходная базовая серия не может удовлетворить потребности. Японские сталелитейные заводы и крупные европейские производители инструментальной и штамповой стали разработали специальную сталь для штампов для холодной обработки и постепенно сформировали соответствующую серию стали для штампов для холодной обработки, разработка этих сталей для штампов для холодной обработки также является направлением развития стали для штампов для холодной обработки.
Низколегированная сталь для холодной обработки на воздухе для холодной обработки
С развитием технологии термообработки, особенно с широким применением технологии вакуумной закалки в литейной промышленности, в целях уменьшения закалочной деформации в стране и за рубежом были разработаны некоторые низколегированные микродеформированные стали с закалкой на воздухе. Этот тип стали требует хорошей прокаливаемости и термической обработки. Он имеет небольшую деформацию, хорошую прочность и вязкость, а также определенную износостойкость. Хотя стандартная высоколегированная штамповая сталь для холодной обработки (например, D2, A2) обладает хорошей прокаливаемостью, она имеет высокое содержание легирующих элементов и стоит дорого. Поэтому в стране и за рубежом были разработаны некоторые низколегированные микродеформированные стали. Этот тип стали обычно содержит легирующие элементы Cr и Mn для улучшения прокаливаемости. Общее содержание легирующих элементов обычно составляет <5%. Подходит для изготовления точных деталей небольшими партиями. Сложные формы. Типичные марки стали включают A6 из США, ACD37 от Hitachi Metals, G04 от Daido Special Steel, AKS3 от Aichi Steel и т. д. Китайская сталь GD после закалки при 900°C и отпуска при 200°C может сохранять определенное количество остаточного аустенита и обладает хорошей прочностью, ударной вязкостью и стабильностью размеров. Его можно использовать для изготовления штампов для холодной штамповки, склонных к сколам и трещинам. Высокий срок службы.
Литейная сталь, закаленная пламенем
Чтобы сократить цикл изготовления пресс-форм, упростить процесс термообработки, сэкономить энергию и снизить себестоимость изготовления пресс-формы. Япония разработала некоторые специальные стали для штампов для холодной обработки, отвечающие требованиям огневой закалки. Типичные из них включают сталь SX105V (7CrSiMnMoV), SX4 (Cr8) компании Aichi Steel, HMD5, HMD1 компании Hitachi Metal, сталь G05 компании Datong Special Steel Company и т. д. В Китае разработана сталь 7Cr7SiMnMoV. Этот тип стали можно использовать для нагрева лезвия или других частей формы с помощью кислородно-ацетиленового распылителя или других нагревателей после обработки формы, а затем охлаждения на воздухе и закалки. Как правило, его можно использовать непосредственно после закалки. Благодаря простоте процесса он широко используется в Японии. Представительным типом стали этого типа является 7CrSiMnMoV, обладающий хорошей прокаливаемостью. При закалке стали диаметром 80 мм в масле твердость на расстоянии 30 мм от поверхности может достигать 60HRC. Разница в твердости ядра и поверхности составляет 3HRC. При закалке пламенем, после предварительного нагрева до 180–200°C и нагрева до 900–1000°C для закалки распылителем, твердость может достигать более 60HRC и может быть получен закаленный слой толщиной более 1,5 мм.
Высокая прочность, высокая износостойкость, штампованная сталь для холодной обработки
Чтобы повысить ударную вязкость штамповой стали для холодной обработки и снизить ее износостойкость, некоторые крупные зарубежные компании по производству пресс-форм успешно разработали серию штамповых сталей для холодной обработки, обладающих как высокой вязкостью, так и высокой износостойкостью. Этот тип стали обычно содержит около 1% углерода и 8% Cr. Благодаря добавлению Mo, V, Si и других легирующих элементов ее карбиды мелкие, равномерно распределены, а ее вязкость намного выше, чем у стали типа Cr12, а ее износостойкость аналогична. . Их твердость, прочность на изгиб, усталостная прочность и вязкость разрушения высоки, а их устойчивость к отпуску также выше, чем у литейной стали типа Crl2. Они подходят для высокоскоростных и многопозиционных пуансонов. Типичными типами стали этого типа являются японская DC53 с низким содержанием V и CRU-WEAR с высоким содержанием V. DC53 закаливается при температуре 1020–1040°C, а твердость может достигать 62–63HRC после охлаждения на воздухе. Его можно закалять при низкой температуре (180 ~ 200 ℃) и высокотемпературном отпуске (500 ~ 550 ℃), его прочность может быть в 1 раз выше, чем у D2, а его усталостные характеристики на 20% выше, чем у D2; после ковки и прокатки CRU-WEAR его отжигают и аустенизируют при температуре 850-870 ℃. Менее 30℃/час, охлаждение до 650℃ и выпуск, твердость может достигать 225-255HB, температура закалки может быть выбрана в диапазоне 1020~1120℃, твердость может достигать 63HRC, отпуск при 480~570℃ в соответствии с к условиям использования, с очевидным вторичным эффектом закалки, износостойкостью и прочностью лучше, чем у D2.
Базовая сталь (быстрорежущая сталь)
Быстрорежущая сталь широко используется за рубежом для производства высокопроизводительных и долговечных форм для холодной обработки благодаря своей превосходной износостойкости и красной твердости, например, японская быстрорежущая сталь общего стандарта SKH51 (W6Mo5Cr4V2). Чтобы адаптироваться к требованиям пресс-формы, ударную вязкость часто улучшают за счет снижения температуры закалки, закалочной твердости или уменьшения содержания углерода в быстрорежущей стали. Матричная сталь вырабатывается из быстрорежущей стали, и ее химический состав эквивалентен матричному составу быстрорежущей стали после закалки. Поэтому количество остаточных карбидов после закалки невелико и равномерно распределено, что значительно повышает ударную вязкость стали по сравнению с быстрорежущей сталью. В начале 1970-х годов в США и Японии изучались базовые стали марок VascoMA, VascoMatrix1 и MOD2. Недавно были разработаны DRM1, DRM2, DRM3 и т. д. Обычно используется для форм для холодной обработки, требующих более высокой прочности и лучшей устойчивости к отпуску. Китай также разработал некоторые базовые стали, такие как 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi и другие стали. Этот тип стали обладает хорошей прочностью и ударной вязкостью и широко используется в холодной экструзии, холодной штамповке толстых листов, резьбонакатных колесах, печатных штампах, штампах для холодной высадки и т. д., а также может использоваться в качестве штампов для теплой экструзии.
Сталь для порошковой металлургии
Высоколегированная штамповая сталь для холодной обработки типа ЛЭДБ, полученная традиционными способами, особенно из материалов большого сечения, имеет крупные эвтектические карбиды и неравномерное распределение, что серьезно снижает ударную вязкость, шлифуемость и изотропность стали. В последние годы крупные зарубежные компании специальной стали, производящие инструментальную и штамповую сталь, сконцентрировались на разработке серии порошковой быстрорежущей стали и высоколегированной штамповой стали, что привело к быстрому развитию этого типа стали. При использовании процесса порошковой металлургии распыленный стальной порошок быстро охлаждается, а образующиеся карбиды становятся мелкими и однородными, что значительно улучшает ударную вязкость, шлифуемость и изотропность материала формы. Благодаря этому специальному производственному процессу карбиды становятся мелкими и однородными, а обрабатываемость и характеристики шлифования улучшаются, что позволяет добавлять в сталь более высокое содержание углерода и ванадия, что позволяет разработать серию новых типов стали. Например, серия DEX (DEX40, DEX60, DEX80 и т. д.) японской компании Datong, серия HAP Hitachi Metal, серия FAX Fujikoshi, серия VANADIS UDDEHOLM, серия ASP французской Erasteel, а также инструменты для порошковой металлургии и штамповая сталь американской компании CRUCIBLE быстро развиваются. . При формировании ряда сталей порошковой металлургии, таких как CPMlV, CPM3V, CPMlOV, CPM15V и т. д., их износостойкость и вязкость значительно улучшаются по сравнению с инструментальной и штамповой сталью, изготовленной обычными процессами.
Время публикации: 02 апреля 2024 г.