Штампована сталь для холодної обробки в основному використовується для штампування, штампування, формування, згинання, холодної екструзії, холодного волочіння, штампів порошкової металургії тощо. Вона вимагає високої твердості, високої зносостійкості та достатньої міцності. Зазвичай поділяються на дві категорії: загального типу та спеціального типу. Наприклад, сталь загального призначення для холодної обробки в Сполучених Штатах зазвичай включає чотири марки сталі: 01, A2, D2 і D3. Порівняння марок сталей загального призначення з легованої штампової сталі для холодної обробки в різних країнах наведено в таблиці 4. Відповідно до японського стандарту JIS, основними типами штампової сталі для холодної обробки, які можна використовувати, є серія SK, включаючи серію SK. вуглецевої інструментальної сталі, 8 легованих інструментальних сталей серії СКД і 9 швидкорізальних сталей серії СКХМО, всього 24 марки сталі. Китайський стандарт легованої інструментальної сталі GB/T1299-2000 включає загалом 11 типів сталі, утворюючи відносно повну серію. Зі змінами в технології обробки, оброблених матеріалах і попиті на прес-форми оригінальна базова серія не може задовольнити потреби. Японські металургійні комбінати та великі європейські виробники інструментальної та штампової сталі розробили спеціальну штампову сталь для холодної обробки та поступово сформували відповідну серію штампової сталі для холодної обробки. Розробка цієї штампової сталі для холодної обробки також є напрямком розвитку штампової сталі для холодної обробки.
Низьколегована штампована сталь для холодної обробки повітрям
З розвитком технології термічної обробки, особливо широким застосуванням технології вакуумного гарту в прес-формах, щоб зменшити деформацію гарту, у країні та за кордоном були розроблені деякі низьколеговані сталі з мікродеформацією, загартовані повітрям. Цей тип сталі потребує гарної загартовуваності та термічної обробки. Він має малу деформацію, хорошу міцність і в’язкість, а також має певну зносостійкість. Хоча стандартна високолегована штампована сталь для холодної обробки (така як D2, A2) має хорошу загартовуваність, вона має високий вміст сплаву та дорога. Тому деякі низьколеговані мікродеформаційні сталі були розроблені в країні та за кордоном. Цей тип сталі, як правило, містить легуючі елементи Cr і Mn для покращення гарту. Загальний вміст легуючих елементів зазвичай <5%. Підходить для виготовлення точних деталей невеликими серіями. Складні форми. Типові марки сталі включають A6 зі Сполучених Штатів, ACD37 від Hitachi Metals, G04 від Daido Special Steel, AKS3 від Aichi Steel тощо. Китайська сталь GD після загартування при 900°C і відпуску при 200°C може підтримувати певну кількість з залишкового аустеніту і має хорошу міцність, в'язкість і стабільність розмірів. Його можна використовувати для виготовлення штампів для холодного штампування, схильних до сколів і руйнувань. Високий термін служби.
Формована сталь, загартована полум'ям
Для того, щоб скоротити цикл виготовлення форми, спростити процес термічної обробки, заощадити енергію та зменшити вартість виробництва форми. Японія розробила кілька спеціальних штампових сталей для холодної обробки для вимог гасіння полум’я. Типові з них включають SX105V (7CrSiMnMoV), SX4 (Cr8) Aichi Steel, HMD5, HMD1 Hitachi Metal, G05 сталь Datong Special Steel Company тощо. Китай розробив 7Cr7SiMnMoV. Цей тип сталі можна використовувати для нагрівання леза або інших частин форми за допомогою оксиацетиленового розпилювача або інших нагрівачів після того, як форма оброблена, а потім охолоджена повітрям і загартована. Як правило, його можна використовувати відразу після гасіння. Завдяки простоті процесу він широко використовується в Японії. Представницький тип сталі цього типу - 7CrSiMnMoV, який має хорошу загартовуваність. Коли сталь φ80 мм загартується в маслі, твердість на відстані 30 мм від поверхні може досягати 60HRC. Різниця в твердості між ядром і поверхнею становить 3HRC. Під час гасіння полум'ям, після попереднього нагрівання при 180 ~ 200 ° C і нагрівання до 900-1000 ° C для гасіння за допомогою розпилювача, твердість може досягати понад 60HRC і можна отримати затверділий шар понад 1,5 мм.
Висока в'язкість, висока зносостійкість штампової сталі для холодної обробки
Щоб підвищити міцність штампової сталі для холодної обробки та зменшити зносостійкість сталі, деякі великі іноземні компанії, що виробляють формувальну сталь, послідовно розробили серію штампових сталей для холодної обробки з високою в’язкістю та високою зносостійкістю. Цей тип сталі зазвичай містить приблизно 1% вуглецю та 8% Cr. З додаванням Mo, V, Si та інших легуючих елементів його карбіди є тонкими, рівномірно розподіленими, а його міцність набагато вища, ніж у сталі типу Cr12, тоді як її зносостійкість однакова. . Їх твердість, міцність на вигин, міцність на втому та в’язкість руйнування є високими, а їх стійкість до відпуску також вища, ніж сталь типу Crl2. Вони підходять для високошвидкісних і багатопозиційних пуансонів. Представницькими типами сталі цього типу є японська DC53 з низьким вмістом V і CRU-WEAR з високим вмістом V. DC53 гартується при 1020-1040 °C, а твердість може досягати 62-63HRC після повітряного охолодження. Його можна загартувати при низькій температурі (180 ~ 200 ℃) і високотемпературному відпуску (500 ~ 550 ℃), його міцність може бути в 1 раз вище, ніж D2, а його втомна продуктивність на 20% вище, ніж D2; після кування та прокатки CRU-WEAR він відпалюється та аустенітизований при 850-870 ℃. Менше 30 ℃/год, охолодження до 650 ℃ і вивільнення, твердість може досягати 225-255HB, температуру загартування можна вибрати в діапазоні 1020~1120 ℃, твердість може досягати 63HRC, загартована при 480~570 ℃ відповідно до умов використання, з очевидною вторинністю Ефект зміцнення, зносостійкість і в'язкість кращі, ніж D2.
Основна сталь（Швидкорізальна сталь）
Швидкорізальна сталь широко використовується за кордоном для виготовлення високопродуктивних, довговічних прес-форм для холодної обробки завдяки своїй чудовій зносостійкості та червоній твердості, як-от загальний стандарт японської швидкорізальної сталі SKH51 (W6Mo5Cr4V2). Щоб адаптуватись до вимог прес-форми, міцність часто покращують шляхом зниження температури гарту, твердості гарту або зменшення вмісту вуглецю у швидкорізальній сталі. Матрична сталь розроблена з швидкорізальної сталі, і її хімічний склад еквівалентний матричному складу швидкорізальної сталі після загартування. Таким чином, кількість залишкових карбідів після загартування невелика і рівномірно розподілена, що значно підвищує міцність сталі порівняно зі швидкорізальною сталлю. На початку 1970-х років Сполучені Штати та Японія досліджували базові сталі марок VascoMA, VascoMatrix1 та MOD2. Останнім часом були розроблені DRM1, DRM2, DRM3 тощо. Зазвичай використовується для форм для холодної обробки, які вимагають вищої міцності та кращої стійкості до відпуску. Китай також розробив деякі базові сталі, такі як 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi та інші сталі. Цей тип сталі має хорошу міцність і в'язкість і широко використовується в холодній екструзії, холодному штампуванні товстих листів, різьбонакатних колесах, штампах для відтиску, штампах для холодної висадки тощо, і може використовуватися як матриці для гарячої екструзії.
Формова сталь порошкової металургії
Високолегована штампова сталь для холодної обробки типу LEDB, виготовлена звичайними процесами, особливо з матеріалів великого перерізу, має грубі евтектичні карбіди та нерівномірний розподіл, що серйозно знижує в’язкість, здатність до шліфування та ізотропію сталі. Останніми роками великі іноземні компанії зі спеціальної сталі, які виробляють інструментальну та штампову сталь, зосередилися на розробці серії швидкорізальної та високолегованої штампованої сталі порошкової металургії, що призвело до швидкого розвитку цього типу сталі. Використовуючи процес порошкової металургії, розпилений сталевий порошок швидко охолоджується, а карбіди, що утворюються, є тонкими та однорідними, що значно покращує в’язкість, шліфувальність та ізотропію матеріалу форми. Завдяки цьому спеціальному виробничому процесу карбіди є тонкими та однорідними, а оброблюваність та продуктивність шліфування покращені, що дозволяє додавати до сталі більш високий вміст вуглецю та ванадію, таким чином створюючи ряд нових типів сталі. Наприклад, стрімко розвиваються серії DEX японської компанії Datong (DEX40, DEX60, DEX80 та ін.), серії HAP фірми Hitachi Metal, серії FAX компанії Fujikoshi, серії VANADIS компанії UDDEHOLM, серії ASP французької компанії Erasteel, інструментальна та штампова сталь американської компанії CRUCIBLE. . Формуючи ряд сталей порошкової металургії, таких як CPMlV, CPM3V, CPMlOV, CPM15V тощо, їх зносостійкість і міцність значно покращуються порівняно з інструментальною та штамповою сталлю, виготовленою звичайними процесами.
Час публікації: 02 квітня 2024 р