يتم استخدام فولاذ قوالب العمل البارد بشكل رئيسي في الختم، والتقطيع، والتشكيل، والثني، والبثق البارد، والسحب البارد، وقوالب تعدين المساحيق، وما إلى ذلك. إنه يتطلب صلابة عالية، ومقاومة تآكل عالية وصلابة كافية. وتنقسم بشكل عام إلى فئتين: النوع العام والنوع الخاص. على سبيل المثال، عادةً ما يشتمل فولاذ قوالب العمل البارد للأغراض العامة في الولايات المتحدة على أربع درجات من الفولاذ: 01، وA2، وD2، وD3. يوضح الجدول 4 مقارنة درجات الفولاذ من سبائك الفولاذ ذات الأغراض العامة للعمل البارد في مختلف البلدان. وفقًا لمعيار JIS الياباني، فإن الأنواع الرئيسية من فولاذ قوالب العمل البارد التي يمكن استخدامها هي سلسلة SK، بما في ذلك سلسلة SK فولاذ الأدوات الكربوني، وفولاذ الأدوات من سبائك سلسلة 8 SKD، و9 فولاذ عالي السرعة من سلسلة SKHMO، بإجمالي 24 درجة من الفولاذ. يتضمن معيار الفولاذ لأدوات السبائك GB/T1299-2000 في الصين إجمالي 11 نوعًا من الفولاذ، مما يشكل سلسلة كاملة نسبيًا. مع التغيرات في تكنولوجيا المعالجة والمواد المعالجة والطلب على القوالب، لا يمكن للسلسلة الأساسية الأصلية تلبية الاحتياجات. قامت مصانع الصلب اليابانية وكبرى الشركات الأوروبية المصنعة للأدوات والصلب بالقالب بتطوير فولاذ قوالب العمل البارد لأغراض خاصة، وشكلت تدريجياً سلسلة فولاذ قوالب العمل البارد، كما أن تطوير فولاذ قوالب العمل البارد هذا هو أيضًا اتجاه تطوير فولاذ قوالب العمل البارد.
سبائك منخفضة التبريد الهواء العمل البارد يموت الصلب
مع تطور تكنولوجيا المعالجة الحرارية، وخاصة التطبيق الواسع النطاق لتكنولوجيا التبريد الفراغي في صناعة القوالب، من أجل تقليل تشوه التبريد، تم تطوير بعض الفولاذ ذو التشوه الدقيق ذو السبائك المنخفضة والمروي بالهواء في الداخل والخارج. يتطلب هذا النوع من الفولاذ صلابة جيدة ومعالجة حرارية، وله تشوه صغير، وقوة وصلابة جيدة، وله مقاومة معينة للتآكل. على الرغم من أن الفولاذ القياسي للعمل على البارد عالي السبائك (مثل D2، A2) يتمتع بصلابة جيدة، إلا أنه يحتوي على نسبة عالية من السبائك ومكلف. ولذلك، تم تطوير بعض الفولاذ ذو التشوه الجزئي المنخفض السبائك في الداخل والخارج. يحتوي هذا النوع من الفولاذ عمومًا على عناصر سبائك Cr وMn لتحسين قابلية الصلابة. إجمالي محتوى عناصر السبائك بشكل عام أقل من 5%. إنها مناسبة لتصنيع الأجزاء الدقيقة بكميات إنتاج صغيرة. قوالب معقدة. تشمل درجات الفولاذ التمثيلية A6 من الولايات المتحدة، وACD37 من شركة Hitachi Metals، وG04 من Daido Special Steel، وAKS3 من Aichi Steel، وما إلى ذلك. يمكن للفولاذ الصيني GD، بعد التبريد عند 900 درجة مئوية والتلطيف عند 200 درجة مئوية، الحفاظ على كمية معينة من الأوستينيت المحتفظ به وله قوة جيدة وصلابة واستقرار الأبعاد. يمكن استخدامه لتصنيع قوالب الختم البارد التي تكون عرضة للتقطيع والكسر. عمر خدمة مرتفع.
قالب فولاذي مطفأ اللهب
من أجل تقصير دورة تصنيع القالب، وتبسيط عملية المعالجة الحرارية، وتوفير الطاقة وتقليل تكلفة تصنيع القالب. لقد طورت اليابان بعض أنواع الفولاذ الخاصة بالعمل على البارد من أجل متطلبات إخماد اللهب. تشمل الأنواع النموذجية SX105V (7CrSiMnMoV) من Aichi Steel، وSX4 (Cr8)، وHMD5، وHMD1 من شركة Hitachi Metal، وفولاذ G05 من شركة Datong Special Steel Company، وما إلى ذلك. وقد طورت الصين 7Cr7SiMnMoV. يمكن استخدام هذا النوع من الفولاذ لتسخين الشفرة أو أجزاء أخرى من القالب باستخدام مسدس رش أوكسي أسيتيلين أو سخانات أخرى بعد معالجة القالب ثم تبريده بالهواء وإطفائه. بشكل عام، يمكن استخدامه مباشرة بعد التبريد. نظرًا لعمليته البسيطة، فإنه يستخدم على نطاق واسع في اليابان. نوع الفولاذ التمثيلي لهذا النوع من الفولاذ هو 7CrSiMnMoV، الذي يتمتع بصلابة جيدة. عندما يتم تسقية الفولاذ φ80mm بالزيت، فإن الصلابة على مسافة 30mm من السطح يمكن أن تصل إلى 60HRC. الفرق في الصلابة بين القلب والسطح هو 3HRC. عند إخماد اللهب، بعد التسخين المسبق عند 180~200 درجة مئوية والتسخين إلى 900-1000 درجة مئوية للتبريد بمسدس الرش، يمكن أن تصل الصلابة إلى أكثر من 60HRC ويمكن الحصول على طبقة صلبة يزيد سمكها عن 1.5 مم.
صلابة عالية، مقاومة عالية للتآكل، فولاذ للعمل البارد
من أجل تحسين صلابة الفولاذ القالب للعمل البارد وتقليل مقاومة التآكل للفولاذ، قامت بعض شركات إنتاج الصلب القالب الأجنبية الكبرى بتطوير سلسلة من الفولاذ القالب للعمل البارد مع كل من المتانة العالية ومقاومة التآكل العالية. يحتوي هذا النوع من الفولاذ عمومًا على حوالي 1% كربون و8% كروم. مع إضافة Mo، V، Si وعناصر صناعة السبائك الأخرى، فإن كربيداتها تكون جيدة، وموزعة بالتساوي، وصلابتها أعلى بكثير من الفولاذ من نوع Cr12، في حين أن مقاومة التآكل مشابهة. . صلابتها، وقوة الانثناء، وقوة التعب، وصلابة الكسر عالية، كما أن ثباتها المضاد للتلطيف أعلى أيضًا من الفولاذ القالب من نوع Crl2. إنها مناسبة لللكمات عالية السرعة واللكمات متعددة المحطات. أنواع الفولاذ التمثيلية لهذا النوع من الفولاذ هي DC53 اليابانية ذات المحتوى المنخفض من V وCRU-WEAR ذات المحتوى العالي من V. يتم تبريد DC53 عند 1020-1040 درجة مئوية ويمكن أن تصل الصلابة إلى 62-63HRC بعد تبريد الهواء. يمكن تلطيفه عند درجة حرارة منخفضة (180 ~ 200 درجة مئوية) وتلطيف درجة حرارة عالية (500 ~ 550 درجة مئوية)، ويمكن أن تكون صلابته أعلى مرة واحدة من D2، وأداء التعب أعلى بنسبة 20٪ من D2؛ بعد عملية الطرق والدرفلة CRU-WEAR، يتم تلدينه وتصلبه عند درجة حرارة 850-870 درجة مئوية. أقل من 30 درجة مئوية / ساعة، يتم تبريده إلى 650 درجة مئوية ثم تحريره، يمكن أن تصل الصلابة إلى 225-255HB، ويمكن اختيار درجة حرارة التبريد في نطاق 1020 ~ 1120 درجة مئوية، ويمكن أن تصل الصلابة إلى 63HRC، خفف عند 480 ~ 570 درجة مئوية وفقًا لظروف الاستخدام، مع تأثير التصلب الثانوي الواضح، ومقاومة التآكل والمتانة أفضل من D2.
الفولاذ الأساسي (الفولاذ عالي السرعة)
لقد تم استخدام الفولاذ عالي السرعة على نطاق واسع في الخارج لتصنيع قوالب العمل البارد عالية الأداء وطويلة العمر نظرًا لمقاومته الممتازة للتآكل والصلابة الحمراء، مثل الفولاذ عالي السرعة القياسي العام الياباني SKH51 (W6Mo5Cr4V2). من أجل التكيف مع متطلبات القالب، غالبًا ما يتم تحسين المتانة عن طريق تقليل درجة حرارة التبريد أو صلابة التبريد أو تقليل محتوى الكربون في الفولاذ عالي السرعة. تم تطوير الفولاذ المصفوفي من الفولاذ عالي السرعة، وتركيبه الكيميائي يعادل تكوين المصفوفة للفولاذ عالي السرعة بعد التبريد. ولذلك، فإن عدد الكربيدات المتبقية بعد التبريد صغير وموزع بالتساوي، مما يحسن بشكل كبير من صلابة الفولاذ مقارنة بالفولاذ عالي السرعة. درست الولايات المتحدة واليابان الفولاذ الأساسي بدرجات VascoMA وVascoMatrix1 وMOD2 في أوائل السبعينيات. في الآونة الأخيرة، تم تطوير DRM1، DRM2، DRM3، وما إلى ذلك. يستخدم بشكل عام لقوالب العمل البارد التي تتطلب صلابة أعلى وثباتًا أفضل ضد التقسية. كما طورت الصين بعض أنواع الفولاذ الأساسي، مثل 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb)، 65W8Cr4VTi، 65Cr5Mo3W2VSiTi وفولاذ آخر. يتمتع هذا النوع من الفولاذ بقوة وصلابة جيدة ويستخدم على نطاق واسع في البثق البارد، والتثقيب البارد للألواح السميكة، وعجلات لف الخيوط، وقوالب الانطباع، وقوالب الرأس الباردة، وما إلى ذلك، ويمكن استخدامه كقوالب بثق دافئة.
مسحوق تعدين القالب الصلب
إن فولاذ قوالب العمل البارد عالي السبائك من نوع LEDB الذي يتم إنتاجه بواسطة العمليات التقليدية، وخاصة المواد ذات المقطع الكبير، يحتوي على كربيدات سهلة الانصهار خشنة وتوزيع غير متساوٍ، مما يقلل بشكل كبير من صلابة الفولاذ وقابلية طحنه وتباين الخواص. في السنوات الأخيرة، ركزت شركات الصلب الخاصة الأجنبية الكبرى التي تنتج الصلب والأدوات على تطوير سلسلة من الفولاذ عالي السرعة من تعدين المساحيق والفولاذ عالي السبائك، مما أدى إلى التطور السريع لهذا النوع من الفولاذ. باستخدام عملية تعدين المساحيق، يبرد مسحوق الفولاذ المذري بسرعة وتكون الكربيدات المتكونة ناعمة وموحدة، مما يحسن بشكل كبير من المتانة وقابلية الطحن والنظائر المتناحية لمادة القالب. بفضل عملية الإنتاج الخاصة هذه، تكون الكربيدات دقيقة وموحدة، ويتم تحسين أداء التشغيل والطحن، مما يسمح بإضافة محتوى أعلى من الكربون والفاناديوم إلى الفولاذ، وبالتالي تطوير سلسلة من أنواع الفولاذ الجديدة. على سبيل المثال، سلسلة DEX اليابانية من Datong (DEX40، DEX60، DEX80، وما إلى ذلك)، وسلسلة HAP من Hitachi Metal، وسلسلة FAX من Fujikoshi، وسلسلة VANADIS من UDDEHOLM، وسلسلة ASP من Erasteel الفرنسية، وأداة تعدين المساحيق والفولاذ القالب من شركة CRUCIBLE الأمريكية تتطور بسرعة . تشكيل سلسلة من فولاذ تعدين المساحيق مثل CPMlV، CPM3V، CPMlOV، CPM15V، وما إلى ذلك، تم تحسين مقاومة التآكل والمتانة بشكل ملحوظ مقارنة بفولاذ الأدوات والقوالب المصنعة بالعمليات العادية.
وقت النشر: 02 أبريل 2024