Kylmätyömuottiterästä käytetään pääasiassa leimaamiseen, meistoon, muovaukseen, taivutukseen, kylmäpursotukseen, kylmävetoon, jauhemetallurgisiin muotteihin jne. Siltä vaaditaan suurta kovuutta, hyvää kulutuskestävyyttä ja riittävää sitkeyttä. Se jaetaan yleensä kahteen luokkaan: yleiseen tyyppiin ja erikoistyyppiin. Esimerkiksi Yhdysvalloissa yleiskäyttöön tarkoitettu kylmätyömuottiteräs sisältää yleensä neljä teräslaatua: 01, A2, D2 ja D3. Taulukossa 4 on esitetty yleiskäyttöön tarkoitettujen kylmätyöseosterästen teräslaatujen vertailu eri maissa. Japanilaisen JIS-standardin mukaan tärkeimmät käytettävät kylmätyömuottiterästyypit ovat SK-sarja, mukaan lukien SK-sarjan hiiliteräs, 8 SKD-sarjan seosterästä ja 9 SKHMO-sarjan pikaterästä, yhteensä 24 teräslaatua. Kiinan GB/T1299-2000-seosterässtandardi sisältää yhteensä 11 terästyyppiä, mikä muodostaa suhteellisen täydellisen sarjan. Prosessointitekniikan, käsiteltyjen materiaalien ja muottien kysynnän muutosten myötä alkuperäinen perussarja ei pysty enää vastaamaan tarpeisiin. Japanilaiset terästehtaat ja suuret eurooppalaiset työkalu- ja muottiterästen valmistajat ovat kehittäneet erikoiskäyttöön tarkoitettuja kylmätyöstöteräksiä ja vähitellen muodostaneet vastaavia kylmätyöstöterässarjoja. Näiden kylmätyöstöterästen kehitys on myös kylmätyöstöterästen kehityssuunta.
Matalaseosteinen ilmasammutus kylmämuokkausteräs
Lämpökäsittelytekniikan kehittymisen myötä, erityisesti tyhjiösammutustekniikan laajan käytön myötä muottiteollisuudessa, sammutusmuodonmuutoksen vähentämiseksi on kotimaassa ja ulkomailla kehitetty joitakin niukkaseosteisia ilmasammutettuja mikromuodonmuutosteräksiä sammutusmuodonmuutoksen vähentämiseksi. Tämän tyyppinen teräs vaatii hyvän karkenevuuden ja lämpökäsittelyn. Sillä on pieni muodonmuutos, hyvä lujuus ja sitkeys sekä tietty kulutuskestävyys. Vaikka tavallisilla runsasseosteisilla kylmämuokkausteräksillä (kuten D2, A2) on hyvä karkenevuus, niillä on korkea seosainepitoisuus ja ne ovat kalliita. Siksi kotimaassa ja ulkomailla on kehitetty joitakin niukkaseosteisia mikromuodonmuutosteräksiä. Tämän tyyppinen teräs sisältää yleensä seosaineita Cr- ja Mn-seosaineita karkenevuuden parantamiseksi. Seosaineiden kokonaispitoisuus on yleensä <5%. Se soveltuu tarkkuusosien valmistukseen pienissä tuotantoerissä. Monimutkaiset muotit. Edustavia teräslaatuja ovat Yhdysvaltojen A6, Hitachi Metalsin ACD37, Daido Special Steelin G04, Aichi Steelin AKS3 jne. Kiinalainen GD-teräs voi 900 °C:ssa sammuttamisen ja 200 °C:ssa päästön jälkeen säilyttää tietyn määrän austeniittia ja sillä on hyvä lujuus, sitkeys ja mittapysyvyys. Sitä voidaan käyttää kylmäpuristusmuottien valmistukseen, jotka ovat alttiita lohkeilulle ja murtumiselle. Korkea käyttöikä.
Liekkisammutettu muottiteräs
Muotinvalmistussyklin lyhentämiseksi, lämpökäsittelyprosessin yksinkertaistamiseksi, energian säästämiseksi ja muotin valmistuskustannusten alentamiseksi Japani on kehittänyt liekkisammutusvaatimuksiin erityisiä kylmämuokkausteräksiä. Tyypillisiä teräksiä ovat Aichi Steelin SX105V (7CrSiMnMoV), SX4 (Cr8), Hitachi Metalin HMD5, HMD1 ja Datong Special Steel Companyn G05-teräs. Kiina on kehittänyt 7Cr7SiMnMoV-teräksen. Tämän tyyppistä terästä voidaan käyttää muotin terän tai muiden osien lämmittämiseen asetyleeniruiskulla tai muilla lämmittimillä muotin käsittelyn jälkeen, minkä jälkeen se jäähdytetään ilmalla ja sammutetaan. Yleensä sitä voidaan käyttää suoraan sammutuksen jälkeen. Yksinkertaisen prosessinsa ansiosta sitä käytetään laajalti Japanissa. Tämän tyyppisen teräksen tyypillinen terästyyppi on 7CrSiMnMoV, jolla on hyvä karkenevuus. Kun φ80 mm:n terästä sammutetaan öljyllä, sen kovuus voi nousta 60 HRC:hen 30 mm:n etäisyydellä pinnasta. Ytimen ja pinnan kovuusero on 3 HRC. Liekkisammutuksessa kovuus voi nousta yli 60 HRC:iin ja saada yli 1,5 mm:n paksuisen kovettuneen kerroksen, kun se on esilämmitetty 180–200 °C:ssa ja kuumennettu 900–1000 °C:seen ruiskusammutusta varten.
Korkea sitkeys, korkea kulutuskestävyys kylmämuokkausteräkselle
Kylmämuottiterästen sitkeyden parantamiseksi ja kulumiskestävyyden vähentämiseksi jotkut suuret ulkomaiset muottiterästen tuotantoyritykset ovat kehittäneet sarjan kylmämuottiteräksiä, joilla on sekä korkea sitkeys että korkea kulutuskestävyys. Tämän tyyppinen teräs sisältää yleensä noin 1 % hiiltä ja 8 % kromia. Mo:n, vanin, piin ja muiden seosaineiden lisäämisen ansiosta sen karbidit ovat hienojakoisia ja tasaisesti jakautuneita, ja sen sitkeys on paljon suurempi kuin Cr12-teräksellä, kun taas sen kulutuskestävyys on samanlainen. Niiden kovuus, taivutuslujuus, väsymislujuus ja murtumissitkeys ovat korkeat, ja niiden päästökestävyys on myös parempi kuin Crl2-tyyppisellä muottiteräksellä. Ne soveltuvat suurnopeusleikkureille ja moniasemaleikkureille. Tämän tyyppisen teräksen edustavia terästyyppejä ovat japanilainen DC53, jolla on alhainen V-pitoisuus, ja CRU-WEAR, jolla on korkea V-pitoisuus. DC53 sammutetaan 1020–1040 °C:ssa, ja sen kovuus voi ilmajäähdytyksen jälkeen nousta 62–63 HRC:hen. Se voidaan päästää matalassa lämpötilassa (180–200 ℃) ja korkeassa lämpötilassa (500–550 ℃), sen sitkeys voi olla 1 kertaa suurempi kuin D2:lla ja väsymislujuus 20 % suurempi kuin D2:lla; CRU-WEAR-taontamisen ja -valssaamisen jälkeen se hehkutetaan ja austenisoidaan 850–870 ℃:ssa. Alle 30 ℃/tunti, jäähdytetään 650 ℃:seen ja vapautetaan. Kovuus voi nousta 225–255 HB:hen. Sammutuslämpötila voidaan valita 1020–1120 ℃:n välille. Kovuus voi nousta 63 HRC:hen. Se päästää 480–570 ℃:ssa käyttöolosuhteiden mukaan. Karkaisuvaikutus, kulutuskestävyys ja sitkeys ovat parempia kuin D2:lla.
Perusteräs (pikateräs)
Pikaterästä on käytetty laajalti ulkomailla korkean suorituskyvyn ja pitkäikäisten kylmämuottivalun valmistukseen sen erinomaisen kulutuskestävyyden ja punaisen kovuuden ansiosta, kuten Japanin yleinen standardi pikateräs SKH51 (W6Mo5Cr4V2). Muotin vaatimusten täyttämiseksi sitkeyttä parannetaan usein alentamalla sammutuslämpötilaa, sammutuskovuutta tai vähentämällä pikateräksen hiilipitoisuutta. Matriisiteräs kehitetään pikateräksestä, ja sen kemiallinen koostumus vastaa pikateräksen matriisikoostumusta sammutuksen jälkeen. Siksi jäännöskarbidien määrä sammutuksen jälkeen on pieni ja tasaisesti jakautunut, mikä parantaa huomattavasti teräksen sitkeyttä verrattuna pikateräkseen. Yhdysvallat ja Japani tutkivat 1970-luvun alussa perusteräksiä, joiden laatu on VascoMA, VascoMatrix1 ja MOD2. Viime aikoina on kehitetty DRM1, DRM2, DRM3 jne. Yleensä käytetään kylmämuottivalun muotteihin, jotka vaativat suurempaa sitkeyttä ja parempaa päästönkestävyyttä. Kiina on myös kehittänyt joitakin perusteräksiä, kuten 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi ja muita teräksiä. Tämän tyyppisellä teräksellä on hyvä lujuus ja sitkeys, ja sitä käytetään laajalti kylmäpursotuksessa, paksujen levyjen kylmälävistyksessä, kierteityspyörissä, painomuoteissa, kylmätyssäysmuoteissa jne., ja sitä voidaan käyttää myös lämpiminä pursotusmuotteina.
Jauhemetallurgiamuottiteräs
Tavanomaisilla menetelmillä valmistetussa LEDB-tyyppisessä runsasseosteisessa kylmämuokkausteräksessä, erityisesti suurissa profiileissa, on karkeita eutektisia karbideja ja epätasainen jakautuminen, mikä heikentää merkittävästi teräksen sitkeyttä, jauhatttavuutta ja isotropiaa. Viime vuosina suuret ulkomaiset työkalu- ja muottiterästä valmistavat erikoisteräsyritykset ovat keskittyneet pulverimetallurgisten pikaterästen ja runsasseosteisten muottiterästen kehittämiseen, mikä on johtanut tämän tyyppisen teräksen nopeaan kehitykseen. Pulverimetallurgisessa prosessissa sumutettu teräsjauhe jäähtyy nopeasti ja muodostuneet karbidit ovat hienojakoisia ja tasaisia, mikä parantaa merkittävästi muottimateriaalin sitkeyttä, jauhatttavuutta ja isotropiaa. Tämän erityisen tuotantoprosessin ansiosta karbidit ovat hienojakoisia ja tasaisia, ja työstettävyys ja jauhatusominaisuudet paranevat, mikä mahdollistaa teräkseen lisäämisen suuremman hiili- ja vanadiinipitoisuuden, mikä johtaa uusien terästyyppien kehittämiseen. Esimerkiksi japanilaisen Datongin DEX-sarja (DEX40, DEX60, DEX80 jne.), Hitachi Metalin HAP-sarja, Fujikoshin FAX-sarja, UDDEHOLMin VANADIS-sarja, ranskalaisen Erasteelin ASP-sarja ja amerikkalaisen CRUCIBLE-yhtiön pulverimetallurgiset työkalu- ja muottiteräkset kehittyvät nopeasti. Muodostamalla pulverimetallurgisia teräksiä, kuten CPMlV, CPM3V, CPMlOV, CPM15V jne., niiden kulutuskestävyys ja sitkeys paranevat merkittävästi verrattuna tavanomaisilla prosesseilla valmistettuihin työkalu- ja muottiteräksiin.
Julkaisun aika: 02.04.2024