Čelik za hladnu obradu kalupa se uglavnom koristi za štancanje, štancanje, oblikovanje, savijanje, hladno ekstrudiranje, hladno vučenje, kalupe za metalurgiju praha itd. Zahtijeva visoku tvrdoću, visoku otpornost na habanje i dovoljnu žilavost. Generalno se dijeli u dvije kategorije: opći tip i specijalni tip. Na primjer, čelik za hladnu obradu opće namjene u Sjedinjenim Državama obično uključuje četiri vrste čelika: 01, A2, D2 i D3. Poređenje vrsta čelika legiranog čelika za hladnu obradu opće namjene u različitim zemljama prikazano je u Tabeli 4. Prema japanskom JIS standardu, glavne vrste čelika za hladnu obradu koje se mogu koristiti su SK serija, uključujući ugljični alatni čelik SK serije, 8 legiranih alatnih čelika SKD serije i 9 brzoreznih čelika SKHMO serije, za ukupno 24 vrste čelika. Kineski standard GB/T1299-2000 za legirani alatni čelik uključuje ukupno 11 vrsta čelika, formirajući relativno kompletnu seriju. S promjenama u tehnologiji obrade, obrađenim materijalima i potražnji za kalupima, originalna osnovna serija ne može zadovoljiti potrebe. Japanske čeličane i glavni evropski proizvođači alata i čelika za kalupe razvili su posebne čelike za kalupe za hladnu obradu i postepeno formirali odgovarajuće serije čelika za kalupe za hladnu obradu, a razvoj ovih čelika za kalupe za hladnu obradu ujedno je i smjer razvoja čelika za kalupe za hladnu obradu.
Niskolegirani čelik za kalupe za hladnu obradu, kaljen na zraku
Razvojem tehnologije termičke obrade, posebno širokom primjenom tehnologije vakuumskog kaljenja u industriji kalupa, kako bi se smanjila deformacija kaljenja, razvijeni su neki niskolegirani čelici za mikrodeformaciju kaljeni na zraku u zemlji i inostranstvu. Ova vrsta čelika zahtijeva dobru prokaljivost i termičku obradu. Ima malu deformaciju, dobru čvrstoću i žilavost, te određenu otpornost na habanje. Iako standardni visokolegirani čelik za hladnu obradu (kao što su D2, A2) ima dobru prokaljivost, ima visok sadržaj legure i skup je. Stoga su u zemlji i inostranstvu razvijeni neki niskolegirani čelici za mikrodeformaciju. Ova vrsta čelika uglavnom sadrži legirajuće elemente Cr i Mn radi poboljšanja prokaljivosti. Ukupni sadržaj legirajućih elemenata je uglavnom <5%. Pogodan je za proizvodnju preciznih dijelova s malim proizvodnim serijama. Složeni kalupi. Reprezentativne vrste čelika uključuju A6 iz Sjedinjenih Američkih Država, ACD37 od Hitachi Metals, G04 od Daido Special Steel, AKS3 od Aichi Steel, itd. Kineski GD čelik, nakon kaljenja na 900°C i otpuštanja na 200°C, može zadržati određenu količinu zaostalog austenita i ima dobru čvrstoću, žilavost i dimenzionalnu stabilnost. Može se koristiti za izradu alata za hladno štancanje koji su skloni krzanju i lomljenju. Visok vijek trajanja.
Kalupljeni čelik kaljen plamenom
Kako bi se skratio ciklus proizvodnje kalupa, pojednostavio proces termičke obrade, uštedjela energija i smanjili troškovi proizvodnje kalupa, Japan je razvio neke specijalne čelike za hladnu obradu za potrebe gašenja plamenom. Tipični uključuju Aichi Steel SX105V (7CrSiMnMoV), SX4 (Cr8), Hitachi Metal HMD5, HMD1, Datong Special Steel Company G05 čelik, itd. Kina je razvila 7Cr7SiMnMoV. Ova vrsta čelika može se koristiti za zagrijavanje lopatice ili drugih dijelova kalupa pomoću oksiacetilenskog pištolja za prskanje ili drugih grijača nakon što se kalup obradi, a zatim ohladi na zraku i kali. Općenito, može se koristiti direktno nakon kaljenja. Zbog jednostavnog procesa, široko se koristi u Japanu. Reprezentativni tip čelika ove vrste čelika je 7CrSiMnMoV, koji ima dobru prokaljivost. Kada se čelik φ80mm kali u ulju, tvrdoća na udaljenosti od 30 mm od površine može doseći 60HRC. Razlika u tvrdoći između jezgra i površine je 3HRC. Prilikom gašenja plamenom, nakon predgrijavanja na 180~200°C i zagrijavanja na 900-1000°C za kaljenje pištoljem za prskanje, tvrdoća može doseći preko 60HRC i može se dobiti očvrsli sloj debljine preko 1,5 mm.
Visoka žilavost, visoka otpornost na habanje, čelik za kalupe za hladnu obradu
Kako bi se poboljšala žilavost čelika za hladnu obradu i smanjila otpornost na habanje čelika, neke velike strane kompanije za proizvodnju čelika za kalupe sukcesivno su razvile seriju čelika za hladnu obradu sa visokom žilavošću i visokom otpornošću na habanje. Ova vrsta čelika obično sadrži oko 1% ugljika i 8% Cr. Dodatkom Mo, V, Si i drugih legirajućih elemenata, njegovi karbidi su fini, ravnomjerno raspoređeni, a žilavost je mnogo veća od one kod čelika tipa Cr12, dok je otpornost na habanje slična. Njihova tvrdoća, čvrstoća na savijanje, zamorna čvrstoća i žilavost na lom su visoke, a njihova stabilnost protiv popuštanja je također veća od čelika za kalupe tipa Cr12. Pogodni su za brze probijače i probijače s više stanica. Reprezentativni tipovi čelika ove vrste čelika su japanski DC53 sa niskim sadržajem V i CRU-WEAR sa visokim sadržajem V. DC53 se kali na 1020-1040°C, a tvrdoća može doseći 62-63HRC nakon hlađenja na zraku. Može se otpuštati na niskim temperaturama (180 ~ 200 ℃) i visokim temperaturama (500 ~ 550 ℃), njegova žilavost može biti 1 put veća od D2, a otpornost na zamor je 20% veća od D2; nakon CRU-WEAR kovanja i valjanja, žari se i austenitizira na 850-870 ℃. Manje od 30 ℃/sat, hladi se na 650 ℃ i otpušta, tvrdoća može doseći 225-255HB, temperatura kaljenja može se odabrati u rasponu od 1020 ~ 1120 ℃, tvrdoća može doseći 63HRC, otpušta se na 480 ~ 570 ℃ u zavisnosti od uslova upotrebe, sa očiglednim sekundarnim efektom kaljenja, otpornosti na habanje i žilavosti nego kod D2.
Osnovni čelik (brzobrzi čelik)
Brzorezni čelik se široko koristi u inostranstvu za proizvodnju visokoperformansnih, dugotrajnih kalupa za hladnu obradu zbog svoje odlične otpornosti na habanje i crvene tvrdoće, kao što je japanski opći standard brzoreznog čelika SKH51 (W6Mo5Cr4V2). Kako bi se prilagodio zahtjevima kalupa, žilavost se često poboljšava smanjenjem temperature kaljenja, tvrdoće kaljenja ili smanjenjem sadržaja ugljika u brzoreznom čeliku. Matrični čelik se razvija od brzoreznog čelika, a njegov hemijski sastav je ekvivalentan matričnom sastavu brzoreznog čelika nakon kaljenja. Stoga je broj preostalih karbida nakon kaljenja mali i ravnomjerno raspoređen, što znatno poboljšava žilavost čelika u poređenju sa brzoreznim čelikom. Sjedinjene Američke Države i Japan su početkom 1970-ih proučavali bazne čelike sa klasama VascoMA, VascoMatrix1 i MOD2. Nedavno su razvijeni DRM1, DRM2, DRM3 itd. Općenito se koriste za kalupe za hladnu obradu koji zahtijevaju veću žilavost i bolju stabilnost protiv popuštanja. Kina je također razvila neke osnovne čelike, kao što su 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi i drugi čelici. Ova vrsta čelika ima dobru čvrstoću i žilavost te se široko koristi u hladnom ekstrudiranju, hladnom probijanju debelih ploča, kotačima za valjanje navoja, alatima za utiskivanje, alatima za hladno savijanje itd., a može se koristiti i kao alati za toplo ekstrudiranje.
Čelik za kalupe od metalurgije praha
Visokolegirani čelik za hladnu obradu tipa LEDB proizveden konvencionalnim postupcima, posebno materijali velikog presjeka, ima grube eutektičke karbide i neravnomjernu raspodjelu, što ozbiljno smanjuje žilavost, brusivost i izotropiju čelika. Posljednjih godina, velike strane kompanije za specijalne čelike koje proizvode alatni i kalupni čelik koncentrirale su se na razvoj serije brzoreznih čelika i visokolegiranih čelika za kalupe dobivenih metalurškim prahom, što je dovelo do brzog razvoja ove vrste čelika. Korištenjem postupka metalurgije praha, atomizirani čelični prah se brzo hladi, a formirani karbidi su fini i ujednačeni, što značajno poboljšava žilavost, brusivost i izotropiju materijala kalupa. Zahvaljujući ovom posebnom proizvodnom procesu, karbidi su fini i ujednačeni, a obradivost i performanse brušenja su poboljšane, što omogućava dodavanje većeg sadržaja ugljika i vanadija u čelik, čime se razvija niz novih vrsta čelika. Na primjer, japanska Datongova DEX serija (DEX40, DEX60, DEX80, itd.), Hitachi Metalova HAP serija, Fujikoshijeva FAX serija, UDDEHOLMOVA VANADIS serija, francuska Erasteelova ASP serija i američka kompanija CRUCIBLE, alatni čelik za metalurgiju praha, brzo se razvijaju. Formiranjem serije čelika za metalurgiju praha kao što su CPM1V, CPM3V, CPM1OV, CPM15V, itd., njihova otpornost na habanje i žilavost su značajno poboljšane u poređenju sa alatnim čelikom za kalupe proizvedenim uobičajenim postupcima.
Vrijeme objave: 02.04.2024.