מבוא לעבודה קרה למות פלדה

פלדת למות עבודה קרה משמשת בעיקר להטבעה, הרס, יצירה, כיפוף, שחול קר, שרטוט קר, מתכות אבקת מתכות וכו'. זה דורש קשיות גבוהה, עמידות בפני שחיקה גבוהה וקשיחות מספקת. מתחלק באופן כללי לשתי קטגוריות: סוג כללי וסוג מיוחד. לדוגמה, הפלדה לעבודה קרה לשימוש כללי בארצות הברית כוללת בדרך כלל ארבע דרגות פלדה: 01, A2, D2 ו-D3. ההשוואה בין דרגות הפלדה של פלדת סגסוגת עבודה קרה לשימוש כללי במדינות שונות מוצגת בטבלה 4. על פי תקן JIS היפני, הסוגים העיקריים של פלדת פלדה לעבודה קרה שניתן להשתמש בהם הם סדרת SK, כולל סדרת SK פלדת כלי פחמן, 8 פלדות מסגסוגת סדרת SKD, ו-9 פלדות מהירות מסדרת SKHMO, בסך הכל 24 דרגות פלדה. תקן פלדת כלי סגסוגת GB/T1299-2000 של סין של סין כולל סך של 11 סוגי פלדה, היוצרים סדרה שלמה יחסית. עם השינויים בטכנולוגיית העיבוד, החומרים המעובדים והביקוש לתבניות, סדרת הבסיס המקורית אינה יכולה לענות על הצרכים. מפעלי פלדה יפניים ויצרני כלים ופלדה באירופה הגדולים פיתחו פלדה למות עבודה קרה למטרות מיוחדות, ויצרו בהדרגה את סדרת הפלדה לעבודה קרה למות, הפיתוח של פלדות למות עבודה קרה אלה הוא גם כיוון הפיתוח של פלדה למות עבודה קרה.

סגסוגת נמוכה אוויר מרווה עבודה קרה למות פלדה

עם התפתחות טכנולוגיית טיפול בחום, במיוחד היישום הרחב של טכנולוגיית מרווה ואקום בתעשיית התבניות, על מנת להפחית את דפורמציה של מרווה, פותחו כמה פלדות מיקרו-דפורמציה מרווה באוויר בסגסוגת נמוכה בבית ומחוצה לה. פלדה מסוג זה דורשת התקשות טובה וטיפול בחום. יש לה דפורמציה קטנה, חוזק וקשיחות טובה, ויש לה עמידות מסוימת בפני שחיקה. למרות שפלדה סטנדרטית לעבודה קרה בסגסוגת גבוהה (כגון D2, A2) יש יכולת התקשות טובה, יש לה תכולת סגסוגת גבוהה והיא יקרה. לכן, כמה פלדות מיקרו-דפורמציה בסגסוגת נמוכה פותחו בבית ומחוצה לה. סוג זה של פלדה מכיל בדרך כלל אלמנטים מסגסוגת Cr ו-Mn אלמנטים מסגסוגת לשיפור יכולת ההתקשות. התכולה הכוללת של יסודות סגסוגת היא בדרך כלל <5%. זה מתאים לייצור חלקים מדויקים עם קבוצות ייצור קטנות. תבניות מורכבות. דרגות פלדה מייצגות כוללות A6 מארה"ב, ACD37 מבית Hitachi Metals, G04 מבית Daido Special Steel, AKS3 מ-Aichi Steel וכו'. פלדת GD סינית, לאחר מרווה ב-900 מעלות צלזיוס וחידוד ב-200 מעלות צלזיוס, יכולה לשמור על כמות מסוימת מאוסטניט שמור ובעל חוזק טוב, קשיחות ויציבות מימדית. זה יכול לשמש לייצור מתכת הטבעה קרה המועדים לשברים ושברים. חיי שירות גבוהים.

פלדת תבנית מכווה להבה

על מנת לקצר את מחזור ייצור התבנית, לפשט את תהליך הטיפול בחום, לחסוך באנרגיה ולהפחית את עלות הייצור של התבנית. יפן פיתחה כמה פלדות מיוחדות לעבודה קרה לדרישות כיבוי להבה. האופייניים כוללים את SX105V (7CrSiMnMoV) של Aichi Steel, SX4 (Cr8), HMD5, HMD1 של Hitachi Metal, פלדה G05 של חברת Datong Special Steel וכו'. סין פיתחה 7Cr7SiMnMoV. ניתן להשתמש בסוג זה של פלדה לחימום הלהב או חלקים אחרים של התבנית באמצעות אקדח ריסוס אוקסיאצטילן או תנורי חימום אחרים לאחר עיבוד התבנית ולאחר מכן מקורר אוויר ומרווה. בדרך כלל, ניתן להשתמש בו ישירות לאחר ההמרה. בשל התהליך הפשוט שלו, הוא נמצא בשימוש נרחב ביפן. סוג הפלדה המייצג של פלדה מסוג זה הוא 7CrSiMnMoV, בעל יכולת התקשות טובה. כאשר פלדה φ80 מ"מ מרוווה בשמן, הקשיות במרחק של 30 מ"מ מהמשטח יכולה להגיע ל-60HRC. ההבדל בקשיות בין הליבה למשטח הוא 3HRC. בעת כיבוי להבה, לאחר חימום מראש ב-180~200 מעלות צלזיוס וחימום ל-900-1000 מעלות צלזיוס לכיבוי עם אקדח ריסוס, הקשיות יכולה להגיע מעל 60HRC וניתן לקבל שכבה מוקשה מעל 1.5 מ"מ.

קשיחות גבוהה, עמידות בפני שחיקה גבוהה מפלדה לעבודה קרה

על מנת לשפר את הקשיחות של פלדה לעבודה קרה ולהפחית את עמידות הפלדה לבלאי, כמה חברות זרות גדולות לייצור פלדת עובש פיתחו ברציפות סדרה של פלדות למות עבודה קרה עם קשיחות גבוהה וגם עמידות בפני שחיקה גבוהה. סוג זה של פלדה מכיל בדרך כלל כ-1% פחמן ו-8% Cr. עם תוספת של Mo, V, Si ואלמנטים סגסוגים אחרים, הקרבידים שלו עדינים, מפוזרים באופן שווה, והקשיחות שלו גבוהה בהרבה מזו של פלדה מסוג Cr12, בעוד שעמידות הבלאי שלה דומה. . הקשיות שלהם, חוזק הכפיפה, חוזק העייפות וקשיחות השבר שלהם גבוהים, והיציבות נגד הטמפרור גבוהה גם מפלדת עובש מסוג Crl2. הם מתאימים לחבטות במהירות גבוהה ולמכות רב תחנות. סוגי הפלדה המייצגים של פלדה מסוג זה הם DC53 של יפן עם תכולת V נמוכה ו-CRU-WEAR עם תכולת V גבוהה. DC53 מרוווה ב-1020-1040 מעלות צלזיוס והקשיות יכולה להגיע ל-62-63HRC לאחר קירור אוויר. זה יכול להיות מזג בטמפרטורה נמוכה (180 ~ 200 ℃) ובטמפרטורה גבוהה (500 ~ 550 ℃), הקשיחות שלו יכולה להיות גבוהה פי 1 מ-D2, וביצועי העייפות שלו גבוהים ב-20% מ-D2; לאחר חישול וגלגול CRU-WEAR, הוא מחולל ומחזק ב-850-870℃. פחות מ-30 ℃ לשעה, מקורר ל-650 ℃ ומשוחרר, הקשיות יכולה להגיע ל-225-255HB, ניתן לבחור את טמפרטורת ההמרה בטווח של 1020-1120 ℃, הקשיות יכולה להגיע ל-63HRC, מחוסמת ב-480-570 ℃ לתנאי השימוש, עם משני ברור. אפקט ההתקשות, עמידות הבלאי והקשיחות טובים יותר מ-D2.

פלדת בסיס (פלדה במהירות גבוהה)

פלדה מהירה נמצאת בשימוש נרחב בחו"ל לייצור תבניות עבודה קרה בעלות ביצועים גבוהים ובעלי חיים ארוכים, בשל עמידות הבלאי המצוינת והקשיחות האדומה שלה, כמו הפלדה המהירה הכללית של יפן SKH51 (W6Mo5Cr4V2). על מנת להתאים לדרישות התבנית, הקשיחות משתפרת לרוב על ידי הפחתת טמפרטורת ההמרה, קשיות ההמרה או הפחתת תכולת הפחמן בפלדה במהירות גבוהה. פלדת המטריצה ​​מפותחת מפלדה מהירה, והרכבה הכימי שווה ערך להרכב המטריצה ​​של פלדה מהירה לאחר ההמרה. לכן, מספר הקרבידים הנותרים לאחר ההמרה קטן ומפוזר באופן שווה, מה שמשפר מאוד את קשיחות הפלדה בהשוואה לפלדה מהירה. ארצות הברית ויפן למדו פלדות בסיס בדרגות VascoMA, VascoMatrix1 ו-MOD2 בתחילת שנות ה-70. לאחרונה פותחו DRM1, DRM2, DRM3 וכו'. משמש בדרך כלל לתבניות עבודה קרה הדורשות קשיחות גבוהה יותר ויציבות טובה יותר נגד טמפרור. סין פיתחה גם כמה פלדות בסיס, כמו 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi ופלדות אחרות. לסוג זה של פלדה יש ​​חוזק וקשיחות טובים ונמצאת בשימוש נרחב בשיחול קר, ניקוב קר של לוחות עבה, גלגלי גלגול חוטים, יציקות רושם, קוביות קרות וכו', וניתן להשתמש בה כמתות שחול חמות.

תבנית מתכת אבקת פלדה

פלדת מתכת עבודה קרה מסוג LEDB מסגסוגת גבוהה המיוצרת בתהליכים קונבנציונליים, במיוחד חומרים בעלי חתך גדול, בעלת קרבידים אוקטיים גסים ופיזור לא אחיד, מה שמפחית ברצינות את הקשיחות, יכולת הטחינה והאיזוטרופיה של הפלדה. בשנים האחרונות, חברות פלדה מיוחדות זרות גדולות המייצרות פלדה לכלי עבודה ופלדה התרכזו בפיתוח סדרה של פלדה מהירה מתכת אבקת ופלדה סגסוגת גבוהה, מה שהוביל לפיתוח מהיר של סוג זה של פלדה. באמצעות תהליך מטלורגיית האבקה, אבקת הפלדה המרוסקת מתקררת במהירות והקרבידים הנוצרים עדינים ואחידים, מה שמשפר משמעותית את הקשיחות, יכולת הטחינה והאיזוטרופיה של חומר התבנית. הודות לתהליך ייצור מיוחד זה, הקרבידים עדינים ואחידים, יכולת העיבוד וביצועי ההשחזה משתפרים, ומאפשרים להוסיף לפלדה תכולת פחמן ונדיום גבוהה יותר, ובכך לפתח סדרה של סוגי פלדה חדשים. לדוגמה, סדרת ה-DEX של Datong היפנית (DEX40, DEX60, DEX80 וכו'), סדרת HAP של Hitachi Metal, סדרת FAX של Fujikoshi, סדרת VANADIS של UDDEHOLM, סדרת ASP של Erasteel הצרפתית, וכלי אבקת מתכות מהירים ופלדה של חברת CRUCIBLE האמריקאית מפתחים. . יוצרות סדרה של פלדות מתכות אבקת כגון CPMlV, CPM3V, CPMlOV, CPM15V וכו', עמידות הבלאי והקשיחות שלהן משופרים משמעותית בהשוואה לפלדת כלי ותבנית המיוצרים בתהליכים רגילים.