Časť 1 -Práca za studenazomrieťoceľ
Oceľ na lisovanie za studena zahŕňa formy na výrobu dierovania a rezania (vysekávanie a dierovacie formy, orezávacie formy, dierovače, nožnice), formy na tvarovanie za studena, formy na vytláčanie za studena, ohýbacie formy a formy na ťahanie drôtu atď.
1. Pracovné podmienky a požiadavky na výkon pri práci za studenazápustková oceľ
Počas prevádzky opracovania za studenazápustková oceľv dôsledku vysokej deformačnej odolnosti spracovávaného materiálu nesie pracovná časť formy veľký tlak, ohybovú silu, nárazovú silu a treciu silu.Normálnym dôvodom na likvidáciu foriem na opracovanie za studena je preto vo všeobecnosti opotrebovanie.Existujú aj prípady, keď predčasne zlyhajú v dôsledku zlomenia, sily zrútenia a deformácie presahujúcej toleranciu.
V porovnaní s reznou nástrojovou oceľou práca za studenazápustková oceľmá veľa podobností.Forma musí mať vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu, vysokú pevnosť v ohybe a dostatočnú húževnatosť, aby sa zabezpečil hladký priebeh procesu lisovania.Rozdiel spočíva v zložitom tvare a technológii spracovania formy, ako aj vo veľkej trecej ploche a vysokej možnosti opotrebenia, čo sťažuje opravu a brúsenie.Preto je potrebná vyššia odolnosť proti opotrebovaniu.Keď forma pracuje, nesie vysoký dierovací tlak a je náchylná na koncentráciu napätia kvôli svojmu zložitému tvaru, takže vyžaduje vysokú húževnatosť;Forma má veľkú veľkosť a zložitý tvar, takže vyžaduje vysokú kaliteľnosť, malú deformáciu a tendenciu k praskaniu.Stručne povedané, požiadavky na prekaliteľnosť, odolnosť proti opotrebovaniu a húževnatosť práce za studenazápustková oceľsú vyššie ako ocele rezných nástrojov.Požiadavky na červenú tvrdosť sú však relatívne nízke alebo sa v podstate nevyžadujú (pretože sa formuje v studenom stave), takže boli vytvorené aj niektoré druhy ocele vhodné pre formy na prácu za studena, ako napríklad vyvinutie vysokej odolnosti proti opotrebovaniu, mikrodeformácia studená prácazápustková oceľa vysoká húževnatosť práce za studenazápustková oceľ.
2. Výber triedy ocele
Zvyčajne, podľa podmienok používania foriem na spracovanie za studena, možno výber tried ocele rozdeliť do nasledujúcich štyroch situácií:
①Cstará pracovná forma s malými rozmermi, jednoduchým tvarom a nízkou záťažou.
Napríklad malé razidlá a nožnice na rezanie oceľových plechov môžu byť vyrobené z uhlíkových nástrojových ocelí, ako sú T7A, T8A, T10A a T12A.Výhody tohto typu ocele sú;Dobrá spracovateľnosť, lacná cena a jednoduchý zdroj.Jeho nevýhody sú však: nízka prekaliteľnosť, slabá odolnosť proti opotrebovaniu a veľká deformácia kalením.Preto je vhodný len na výrobu nástrojov s malými rozmermi, jednoduchými tvarmi a ľahkým zaťažením, ako aj foriem na tvárnenie za studena, ktoré vyžadujú nízku vytvrdzovaciu vrstvu a vysokú húževnatosť.
② Formy na prácu za studena s veľkými rozmermi, zložitými tvarmi a ľahkým zaťažením.
Medzi bežne používané typy ocelí patria nízkolegované rezné nástrojové ocele ako 9SiCr, CrWMn, GCr15 a 9Mn2V.Priemer kalenia týchto ocelí v oleji môže vo všeobecnosti dosiahnuť viac ako 40 mm.Medzi nimi je oceľ 9Mn2V typom práce za studenazápustková oceľvyvinutý v Číne v posledných rokoch, ktorý neobsahuje Cr.Môže nahradiť alebo čiastočne nahradiť oceľ s obsahom Cr.
Karbidová heterogenita a tendencia k praskaniu pri kalení ocele 9Mn2V sú menšie ako u ocele CrWMn a tendencia k oduhličeniu je menšia ako u ocele 9SiCr, zatiaľ čo prekaliteľnosť je väčšia ako u uhlíkovej nástrojovej ocele.Jeho cena je len asi o 30 % vyššia ako u posledne menovaného, takže ide o triedu ocele, ktorá sa oplatí propagovať a používať.Oceľ 9Mn2V má však aj určité nevýhody, ako je nízka rázová húževnatosť a jav praskania vyskytujúci sa pri výrobe a používaní.Okrem toho je stabilita temperovania zlá a teplota temperovania vo všeobecnosti nepresahuje 180 ℃.Pri popúšťaní na 200 °C začína pevnosť v ohybe a húževnatosť vykazovať nízke hodnoty.
Oceľ 9Mn2V môže byť kalená v kaliacich médiách s relatívne miernou chladiacou kapacitou, ako sú dusičnany a horúci olej.Pre niektoré formy s prísnymi požiadavkami na deformáciu a nízkymi požiadavkami na tvrdosť možno použiť austenitické izotermické kalenie.
③ Formy na prácu za studena s veľkými rozmermi, zložitými tvarmi a ťažkými nákladmi.
Musí sa použiť stredne legovaná alebo vysokolegovaná oceľ, ako napríklad Cr12Mo, Crl2MoV, Cr6WV, Cr4W2MoV atď. Okrem toho sa môže použiť aj rýchlorezná oceľ.
V posledných rokoch narastá trend používania rýchloreznej ocele ako foriem na tvárnenie za studena, no treba upozorniť, že v súčasnosti už nejde o využitie unikátnej červenej tvrdej pevnosti rýchloreznej ocele, ale skôr jeho vysoká kaliteľnosť a vysoká odolnosť proti opotrebovaniu.Preto by mali byť rozdiely aj v procese tepelného spracovania.
Pri použití rýchloreznej ocele ako studenej formy by sa malo na zlepšenie húževnatosti použiť nízkoteplotné kalenie.Napríklad bežne používaná teplota kalenia pre oceľové rezné nástroje W18Cr4V je 1280-1290 ℃.Pri výrobe foriem na spracovanie za studena by sa malo použiť nízkoteplotné ochladzovanie pri 1190 ℃.Ďalším príkladom je oceľ W6Mo5Cr4V2.Použitím nízkoteplotného kalenia je možné výrazne zlepšiť životnosť, najmä výrazným znížením straty.
④ Formy na prácu za studena, ktoré sú vystavené nárazovému zaťaženiu a majú tenké medzery medzi lopatkami.
Ako bolo uvedené vyššie, výkonnostné požiadavky prvých troch typov ocelí na tvárnenie za studena sú hlavne vysoká odolnosť proti opotrebovaniu, takže sa používa vysoko uhlíková hypereutektoidná oceľ a dokonca aj ledeburitová oceľ.Avšak pre niektoré lisovnice na tvárnenie za studena, ako sú rezacie a vysekávacie lisovnice s bočnou vežou, ktoré majú tenké tupé spoje a pri používaní sú vystavené rázovému zaťaženiu, sa vyžaduje vysoká rázová húževnatosť.Na vyriešenie tohto rozporu je možné prijať nasledujúce opatrenia:
Ⅰ-znížiť obsah uhlíka a použiť hypoeutektoidnú oceľ, aby sa zabránilo zníženiu húževnatosti ocele spôsobenému primárnymi a sekundárnymi karbidmi;
Ⅱ-Pridanie zliatinových prvkov, ako sú Si a Cr na zlepšenie stability popúšťania a teploty ocele (popúšťanie pri 240-270 ℃), je prospešné pre úplné odstránenie napätia pri kalení a zlepšenie výkonu bez zníženia tvrdosti;
Ⅲ-Pridajte prvky ako W na vytvorenie žiaruvzdorných karbidov na zjemnenie zŕn a zlepšenie húževnatosti.Bežne používané ocele pre formy na tvárnenie za studena s vysokou húževnatosťou zahŕňajú 6SiCr, 4CrW2Si, 5CrW2Si atď.
3. Spôsoby, ako plne využiť výkonnostný potenciál lisovacej ocele spracovateľnej za studena
Pri použití ocele typu Cr12 alebo rýchloreznej ocele ako foriem na tvárnenie za studena je hlavným problémom vysoká krehkosť ocele, ktorá je náchylná na praskanie počas používania.Na tento účel je potrebné zušľachťovať karbidy pomocou dostatočných metód kovania.Okrem toho by sa mali vyvinúť nové triedy ocele.Cieľom vývoja nových akostí ocele by malo byť zníženie obsahu uhlíka v oceli a počtu prvkov tvoriacich karbidy.
Oceľ Cr4W2MoV má výhody, ako je vysoká tvrdosť, vysoká odolnosť proti opotrebovaniu a dobrá kaliteľnosť.Má tiež dobrú popúšťaciu stabilitu a komplexné mechanické vlastnosti.Používa sa na výrobu lisovníc z kremíkovej ocele atď. V porovnaní s Cr12MoV oceľou môže predĺžiť životnosť viac ako 1-3 krát.Rozsah teploty kovania tejto ocele je však úzky a je náchylná na praskanie počas kovania.Teplota kovania a prevádzkové špecifikácie by sa mali prísne kontrolovať.
Oceľ Cr2Mn2SiWMoV má nízku teplotu kalenia, malú deformáciu pri kalení a vysokú prekaliteľnosť.Je známa ako vzduchom zhášaná mikrodeformáciazápustková oceľ.
Oceľ 7W7Cr4MoV môže nahradiť oceľ W18Cr4V a Cr12MoV.Jeho charakteristikou je, že sa výrazne zlepšila nerovnomernosť karbidov a húževnatosť ocele.
Časť2 -Práca za teplazápustková oceľ
1. Pracovné podmienky horúcich pracovných foriem
Formy na spracovanie za tepla zahŕňajú formy na kovanie s kladivom, formy na vytláčanie za tepla a formy na tlakové liatie.Ako už bolo spomenuté vyššie, hlavnou charakteristikou pracovných podmienok foriem na spracovanie za tepla je kontakt s horúcim kovom, čo je hlavný rozdiel od pracovných podmienok foriem na spracovanie za studena.Preto to prinesie nasledujúce dva problémy:
(1) Povrchový kov dutiny formy sa zahrieva.Zvyčajne, keď pracujú kladivové matrice, povrchová teplota dutiny matrice môže dosiahnuť viac ako 300-400 ℃ a horúca extrúzna matrica môže dosiahnuť viac ako 500-800 ℃;Teplota dutiny formy na tlakové liatie súvisí s typom materiálu na tlakové liatie a teplotou liatia.Pri tlakovom liatí čierneho kovu môže teplota dutiny formy dosiahnuť viac ako 1000 ℃.Takéto vysoké teploty používania výrazne znížia povrchovú tvrdosť a pevnosť dutiny formy, vďaka čomu je náchylná na prehýbanie počas používania.Základná požiadavka na výkon pre horúcezápustková oceľje vysoká termoplastická odolnosť vrátane vysokoteplotnej tvrdosti a pevnosti a vysoká termoplastická odolnosť, ktorá v skutočnosti odráža vysokú popúšťaciu stabilitu ocele.Z toho možno nájsť prvý spôsob legovania ocele za horúca, to znamená, že pridanie legujúcich prvkov ako Cr, W, Si môže zlepšiť stabilitu ocele pri popúšťaní.
(2) Na povrchovom kove dutiny formy dochádza k tepelnej únave (praskaniu).Pracovné charakteristiky horúcich foriem sú prerušované.Po každej formácii horúceho kovu je potrebné povrch dutiny formy ochladiť médiami, ako je voda, olej a vzduch.Preto sa pracovný stav horúcej formy opakovane zahrieva a ochladzuje, takže povrchový kov dutiny formy bude podliehať opakovanej tepelnej rozťažnosti, to znamená, že bude opakovane vystavený ťahovému a tlakovému namáhaniu.V dôsledku toho bude povrch dutiny formy praskať, čo sa nazýva tepelná únava.Preto je druhou základnou požiadavkou na výkon pre horúcezápustková oceľje predložená, to znamená, že má vysokú odolnosť proti tepelnej únave.
Všeobecne povedané, hlavné faktory ovplyvňujúce odolnosť ocele voči tepelnej únave sú:
① Tepelná vodivosť ocele.Vysoká tepelná vodivosť ocele môže znížiť stupeň zahrievania na povrchu kovu formy, čím sa zníži sklon ocele k tepelnej únave.Všeobecne sa verí, že tepelná vodivosť ocele súvisí s jej obsahom uhlíka.Keď je obsah uhlíka vysoký, tepelná vodivosť je nízka, preto nie je vhodné používať vysoko uhlíkovú oceľ na prácu za teplazápustková oceľ.Vo výrobe sa bežne používa nízky obsah uhlíka v stredne uhlíkovej oceli (C0,3% 5-0,6%), čo môže viesť k zníženiu tvrdosti a pevnosti ocele a je tiež škodlivé.
② Kritický bodový efekt ocele.Zvyčajne čím vyšší je kritický bod (Acl) ocele, tým nižšia je jej tendencia k tepelnej únave.Preto sa kritický bod ocele vo všeobecnosti zvyšuje pridaním legujúcich prvkov Cr, W, Si a olova.Tým sa zlepšuje odolnosť ocele voči tepelnej únave.
2. Oceľ pre bežne používané formy na prácu za tepla
(1) Oceľ pre zápustky na kladivkové kovanie.Vo všeobecnosti existujú dva významné problémy s používaním ocele na kladivové kovanie.Po prvé, počas prevádzky je vystavený nárazovému zaťaženiu.Preto sa vyžaduje, aby mechanické vlastnosti ocele boli vysoké, najmä z hľadiska odolnosti voči plastickej deformácii a húževnatosti;Druhým dôvodom je, že veľkosť prierezu zápustky kladivového kovania je relatívne veľká (<400 mm), čo si vyžaduje vysokú prekaliteľnosť ocele, aby sa zabezpečila rovnomerná mikroštruktúra a výkon celej zápustky.
Bežne používané zápustkové ocele pre kladivové kovanie zahŕňajú 5CrNiMo, 5CrMnMo, 5CrNiW, 5CrNiTi a 5CrMnMoSiV.Rôzne typy foriem pre kladivové oko by mali používať rôzne materiály.Pre veľmi veľké alebo veľké kladivové kovacie zápustky sa uprednostňuje 5CrNiMo.Možno použiť aj 5CrNiTi, 5CrNiW alebo 5CrMnMoSi.Oceľ 5CrMnMo sa zvyčajne používa pre malé a stredné kladivové kovacie zápustky.
(2) Oceľ sa používa na horúce extrúzne formy a pracovnou charakteristikou horúcich extrúznych foriem je pomalá rýchlosť nakladania.Preto je teplota ohrevu dutiny formy relatívne vysoká, zvyčajne až 500-800 ℃.Požiadavky na vlastnosti tohto typu ocele by sa mali zamerať hlavne na vysokú pevnosť pri vysokých teplotách (tj vysokú stabilitu pri popúšťaní) a vysokú odolnosť proti tepelnej únave.Požiadavky na AK a prekaliteľnosť možno primerane znížiť.Vo všeobecnosti je veľkosť horúcich extrúznych foriem malá, často menšia ako 70-90 mm.
Bežne používané formy na vytláčanie za tepla zahŕňajú 4CrW2Si, 3Cr2W8V a 5% Cr typ práce za teplazápustková oceľs.Medzi nimi je možné použiť 4CrW2Si ako prácu za studenazápustková oceľa horúca prácazápustková oceľ.Vzhľadom na rôzne spôsoby použitia je možné použiť rôzne metódy tepelného spracovania.Pri výrobe studených foriem sa používajú nižšie kaliace teploty (870-900 ℃) a nízko alebo stredne teplotné temperovanie;Pri výrobe horúcich foriem sa používa vyššia teplota kalenia (zvyčajne 950-1000 ℃) a spracovanie pri vysokej teplote.
(3) Oceľ pre formy na tlakové liatie.Celkovo sú požiadavky na výkon ocele pre formy na tlakové liatie podobné ako požiadavky na formy na vytláčanie za tepla, pričom hlavnými požiadavkami sú vysoká stabilita pri popúšťaní a odolnosť voči tepelnej únave.Bežne používaný typ ocele je teda vo všeobecnosti rovnaký ako oceľ používaná pre formy na vytláčanie za tepla.Ako obvykle sa používa oceľ ako 4CrW2Si a 3Cr2W8V.Existujú však rozdiely, ako napríklad použitie 40Cr, 30CrMnSi a 40CrMo pre formy na tlakové liatie zliatiny Zn s nízkou teplotou topenia;Pre formy na tlakové liatie zliatiny Al a Mg je možné zvoliť 4CrW2Si, 4Cr5MoSiV atď.Pre formy na tlakové liatie zliatiny Cu sa väčšinou používa oceľ 3Cr2W8V.
ProfesionálnyZomrieť SoceľSdodávateľ – Jinbaicheng Metal
JINBAICHENGje popredným svetovým dodávateľomstudená práca a horúca prácazápustkové ocele, plastzápustková oceľs, nástrojové ocele na tlakové liatie a zákazkové voľné výkovky, spracovanie nad100 000 ton ocele ročne.Naše produkty sú vyrábané na3výrobné zariadenia vShandong, jiangsu, a provincia guangdong.S viac ako 100 patentmi,JINBAICHENGstanovuje celosvetové štandardy vrátane toho, že je prvým výrobcom ocele vČínazískať certifikáciu ISO 9001.Oficiálna web stránka:www.sdjbcmetal.com Email: jinbaichengmetal@gmail.com alebo WhatsApp nahttps://wa.me/18854809715
Čas odoslania: 21. júna 2023