Bahagi 1 -Malamig na pagtatrabahomamataybakal
Kasama sa cold working die steel ang mga amag para sa pagmamanupaktura ng pagsuntok at paggupit (pagblanko at pagsuntok ng mga amag, pag-trim ng mga amag, mga suntok, gunting), mga cold heading molds, mga cold extrusion molds, mga bending molds, at wire drawing molds, atbp.
1. Mga kondisyon sa pagtatrabaho at mga kinakailangan sa pagganap para sa malamig na pagtatrabahomamatay bakal
Sa panahon ng pagpapatakbo ng malamig na pagtatrabahomamatay bakal, dahil sa mataas na deformation resistance ng naprosesong materyal, ang gumaganang bahagi ng amag ay may malaking presyon, puwersa ng baluktot, puwersa ng epekto, at puwersa ng friction.Samakatuwid, ang karaniwang dahilan para sa pag-scrap ng malamig na gumaganang mga hulma ay karaniwang dahil sa pagkasira.Mayroon ding mga kaso kung saan sila ay nabigo nang wala sa panahon dahil sa bali, puwersa ng pagbagsak, at pagpapapangit na lampas sa tolerance.
Kung ikukumpara sa cutting tool steel, malamig na trabahomamatay bakalay maraming pagkakatulad.Ang amag ay kinakailangang magkaroon ng mataas na tigas at wear resistance, mataas na baluktot na lakas, at sapat na katigasan upang matiyak ang maayos na pag-unlad ng proseso ng panlililak.Ang pagkakaiba ay nakasalalay sa kumplikadong hugis at teknolohiya ng pagproseso ng amag, pati na rin ang malaking lugar ng friction at mataas na posibilidad ng pagsusuot, na nagpapahirap sa pagkumpuni at paggiling.Samakatuwid, kinakailangan ang mas mataas na wear resistance.Kapag gumagana ang amag, ito ay may mataas na presyon ng pagsuntok at madaling kapitan ng konsentrasyon ng stress dahil sa kumplikadong hugis nito, kaya nangangailangan ito ng mataas na katigasan;Ang amag ay may malaking sukat at kumplikadong hugis, kaya nangangailangan ito ng mataas na hardenability, maliit na pagpapapangit, at pagkahilig sa pag-crack.Sa madaling salita, ang mga kinakailangan para sa hardenability, wear resistance, at tigas ng malamig na trabahomamatay bakalay mas mataas kaysa sa cutting tool steel.Gayunpaman, ang mga kinakailangan para sa pulang katigasan ay medyo mababa o karaniwang hindi kinakailangan (dahil ito ay nabuo sa isang malamig na estado), kaya ang ilang mga grado ng bakal na angkop para sa mga hulma sa malamig na trabaho ay nabuo din, tulad ng pag-unlad ng mataas na wear resistance, micro deformation. malamig na trabahomamatay bakalat mataas na kayamutan malamig na trabahomamatay bakal.
2. Pagpili ng grado ng bakal
Karaniwan, ayon sa mga kondisyon ng paggamit ng mga cold working molds, ang pagpili ng mga grado ng bakal ay maaaring nahahati sa sumusunod na apat na sitwasyon:
①Clumang gumaganang amag na may maliit na sukat, simpleng hugis, at magaan na karga.
Halimbawa, ang maliliit na suntok at gunting para sa pagputol ng mga bakal na plato ay maaaring gawin ng mga carbon tool steel tulad ng T7A, T8A, T10A, at T12A.Ang mga pakinabang ng ganitong uri ng bakal ay;Magandang processability, murang presyo, at madaling source.Ngunit ang mga disadvantage nito ay: mababang hardenability, mahinang wear resistance, at malaking quenching deformation.Samakatuwid, ito ay angkop lamang para sa mga tool sa pagmamanupaktura na may maliliit na dimensyon, simpleng hugis, at magaan na karga, pati na rin sa malamig na gumaganang mga hulma na nangangailangan ng mababang hardening layer at mataas na katigasan.
② Cold working molds na may malalaking sukat, kumplikadong hugis, at magaan na karga.
Ang mga karaniwang ginagamit na uri ng bakal ay kinabibilangan ng mababang alloy cutting tool steels gaya ng 9SiCr, CrWMn, GCr15, at 9Mn2V.Ang diameter ng pagsusubo ng mga bakal na ito sa langis ay karaniwang umabot sa higit sa 40mm.Kabilang sa mga ito, ang 9Mn2V na bakal ay isang uri ng malamig na trabahomamatay bakalbinuo sa China sa mga nakaraang taon na hindi naglalaman ng Cr.Maaari nitong palitan o bahagyang palitan ang bakal na naglalaman ng Cr.
Ang carbide heterogeneity at quenching cracking tendency ng 9Mn2V steel ay mas maliit kaysa sa CrWMn steel, at ang decarburization tendency ay mas maliit kaysa sa 9SiCr steel, habang ang hardenability ay mas malaki kaysa sa carbon tool steel.Ang presyo nito ay humigit-kumulang 30% lamang na mas mataas kaysa sa huli, kaya ito ay isang steel grade na nagkakahalaga ng pagsulong at paggamit.Gayunpaman, ang 9Mn2V na bakal ay mayroon ding ilang mga disbentaha, tulad ng mababang epekto ng tigas at hindi pangkaraniwang bagay ng pag-crack na matatagpuan sa produksyon at paggamit.Bilang karagdagan, ang tempering stability ay mahina, at ang tempering temperature sa pangkalahatan ay hindi lalampas sa 180 ℃.Kapag pinainit sa 200 ℃, ang lakas ng baluktot at katigasan ay nagsisimulang magpakita ng mababang halaga.
Ang 9Mn2V na bakal ay maaaring pawiin sa quenching media na may medyo banayad na kapasidad sa paglamig tulad ng nitrate at mainit na langis.Para sa ilang mga hulma na may mahigpit na mga kinakailangan sa pagpapapangit at mababang mga kinakailangan sa tigas, maaaring gamitin ang austenitic isothermal quenching.
③ Cold working molds na may malalaking sukat, kumplikadong hugis, at mabibigat na karga.
Ang katamtamang haluang metal o mataas na haluang metal na bakal ay dapat gamitin, tulad ng Cr12Mo, Crl2MoV, Cr6WV, Cr4W2MoV, atbp. Bilang karagdagan, ang high-speed na bakal ay maaari ding gamitin.
Sa mga nagdaang taon, ang trend ng paggamit ng high-speed steel bilang cold working molds ay tumataas, ngunit dapat itong ituro na sa oras na ito, ito ay hindi na ang paggamit ng kakaibang pulang matigas na lakas ng high-speed na bakal, ngunit sa halip ang mataas na hardenability at mataas na wear resistance.Samakatuwid, dapat ding magkaroon ng mga pagkakaiba sa proseso ng paggamot sa init.
Kapag gumagamit ng high-speed na bakal bilang isang malamig na amag, ang mababang temperatura na pagsusubo ay dapat gamitin upang mapabuti ang katigasan.Halimbawa, ang karaniwang ginagamit na temperatura ng pagsusubo para sa W18Cr4V steel cutting tools ay 1280-1290 ℃.Kapag gumagawa ng malamig na gumaganang mga hulma, ang mababang temperatura na pagsusubo sa 1190 ℃ ay dapat gamitin.Ang isa pang halimbawa ay W6Mo5Cr4V2 steel.Sa pamamagitan ng paggamit ng low-temperature quenching, ang buhay ng serbisyo ay maaaring lubos na mapabuti, lalo na sa pamamagitan ng makabuluhang pagbawas sa rate ng pagkawala.
④ Cold working molds na napapailalim sa impact load at may manipis na blade gaps.
Tulad ng nabanggit sa itaas, ang mga kinakailangan sa pagganap ng unang tatlong uri ng cold work die steels ay higit sa lahat ay mataas ang wear resistance, kaya mataas ang carbon hypereutectoid steel at kahit ledeburite steel ay ginagamit.Gayunpaman, para sa ilang cold working dies, tulad ng side tower cutting at blanking dies, na may manipis na butt joints at napapailalim sa impact load kapag ginagamit, kailangan ang high impact toughness.Upang malutas ang kontradiksyon na ito, maaaring gawin ang mga sumusunod na hakbang:
Ⅰ-bawasan ang nilalaman ng carbon at gumamit ng hypoeutectoid na bakal upang maiwasan ang pagbaba sa katigasan ng bakal na dulot ng pangunahin at pangalawang karbida;
Ⅱ-Ang pagdaragdag ng mga elemento ng haluang metal tulad ng Si at Cr upang mapabuti ang tempering stability at temperatura ng bakal (tempering sa 240-270 ℃) ay kapaki-pakinabang para sa ganap na pag-aalis ng quenching stress at pagpapabuti ng pagganap nang hindi binabawasan ang katigasan;
Ⅲ-Magdagdag ng mga elemento tulad ng W upang bumuo ng mga refractory carbide upang pinuhin ang mga butil at mapabuti ang katigasan.Ang mga karaniwang ginagamit na bakal para sa mataas na tibay ng malamig na gumaganang mga hulma ay kinabibilangan ng 6SiCr, 4CrW2Si, 5CrW2Si, atbp.
3. Mga Paraan para Ganap na Gamitin ang Potensyal ng Pagganap ng Cold Working Die Steel
Kapag gumagamit ng Cr12 type steel o high-speed steel bilang cold working molds, ang isang malaking problema ay ang mataas na brittleness ng bakal, na madaling ma-crack habang ginagamit.Sa layuning ito, kinakailangan upang pinuhin ang mga karbida gamit ang sapat na mga paraan ng forging.Bilang karagdagan, ang mga bagong grado ng bakal ay dapat na binuo.Ang pokus ng pagbuo ng mga bagong grado ng bakal ay dapat na bawasan ang carbon content ng bakal at ang bilang ng mga carbide na bumubuo ng mga elemento.
Ang bakal na Cr4W2MoV ay may mga pakinabang tulad ng mataas na tigas, mataas na resistensya sa pagsusuot, at mahusay na hardenability.Mayroon din itong magandang tempering stability at komprehensibong mekanikal na katangian.Ito ay ginagamit para sa paggawa ng silicon steel sheet dies, atbp. Maaari nitong palakihin ang habang-buhay ng higit sa 1-3 beses kumpara sa Cr12MoV steel.Gayunpaman, ang hanay ng temperatura ng forging ng bakal na ito ay makitid, at madaling mag-crack sa panahon ng forging.Ang temperatura ng forging at mga pagtutukoy sa pagpapatakbo ay dapat na mahigpit na kinokontrol.
Ang bakal na Cr2Mn2SiWMoV ay may mababang temperatura ng pagsusubo, maliit na pagpapapangit ng pagsusubo, at mataas na hardenability.Ito ay kilala bilang air quenched micro deformationmamatay bakal.
Maaaring palitan ng 7W7Cr4MoV steel ang W18Cr4V at Cr12MoV steel.Ang katangian nito ay ang hindi pagkakapareho ng mga carbide at katigasan ng bakal ay lubos na napabuti.
Bahagi2 -Mainit na pagtatrabahomamatay bakal
1. Mga kondisyon sa pagtatrabaho ng mainit na gumaganang mga hulma
Kasama sa mga hot working molds ang hammer forging molds, hot extrusion molds, at die-casting molds.Tulad ng nabanggit kanina, ang pangunahing katangian ng mga kondisyon ng pagtatrabaho ng mainit na gumaganang mga hulma ay ang pakikipag-ugnay sa mainit na metal, na siyang pangunahing pagkakaiba mula sa mga kondisyon ng pagtatrabaho ng mga malamig na nagtatrabaho na hulma.Samakatuwid, magdadala ito ng sumusunod na dalawang problema:
(1) Ang ibabaw na metal ng lukab ng amag ay pinainit.Karaniwan, kapag gumagana ang hammering dies, ang temperatura sa ibabaw ng die cavity ay maaaring umabot ng higit sa 300-400 ℃, at ang hot extrusion die ay maaaring umabot ng higit sa 500-800 ℃;Ang temperatura ng die-casting mold cavity ay nauugnay sa uri ng die-casting material at temperatura ng pagbuhos.Kapag die-casting black metal, ang temperatura ng molde cavity ay maaaring umabot ng higit sa 1000 ℃.Ang ganitong mataas na temperatura ng paggamit ay makabuluhang bawasan ang tigas ng ibabaw at lakas ng lukab ng amag, na ginagawa itong madaling matiklop habang ginagamit.Ang pangunahing kinakailangan sa pagganap para sa mainitmamatay bakalay mataas na thermoplastic resistance, kabilang ang mataas na temperatura na tigas at lakas, at mataas na thermoplastic resistance, na aktwal na sumasalamin sa mataas na tempering stability ng bakal.Mula dito, matatagpuan ang unang paraan sa pag-alloy ng mainit na die steel, iyon ay, ang pagdaragdag ng mga elemento ng alloying tulad ng Cr, W, Si ay maaaring mapabuti ang tempering stability ng bakal.
(2) Ang thermal fatigue (cracking) ay nangyayari sa ibabaw ng metal ng molde cavity.Ang mga gumaganang katangian ng mainit na hulma ay pasulput-sulpot.Pagkatapos ng bawat mainit na pagbuo ng metal, ang ibabaw ng lukab ng amag ay kailangang palamigin ng media tulad ng tubig, langis, at hangin.Samakatuwid, ang estado ng pagtatrabaho ng mainit na amag ay paulit-ulit na pinainit at pinalamig, upang ang ibabaw na metal ng lukab ng amag ay sasailalim sa paulit-ulit na thermal expansion, iyon ay, paulit-ulit na napapailalim sa makunat at compressive stress.Bilang isang resulta, ang ibabaw ng lukab ng amag ay pumutok, na tinatawag na thermal fatigue.Samakatuwid, ang pangalawang pangunahing kinakailangan sa pagganap para sa mainitmamatay bakalay iniharap, iyon ay, ito ay may mataas na thermal fatigue resistance.
Sa pangkalahatan, ang mga pangunahing salik na nakakaapekto sa thermal fatigue resistance ng bakal ay:
① Ang thermal conductivity ng bakal.Ang mataas na thermal conductivity ng bakal ay maaaring mabawasan ang antas ng pag-init sa ibabaw ng metal ng amag, sa gayon ay binabawasan ang pagkahilig ng bakal sa thermal fatigue.Karaniwang pinaniniwalaan na ang thermal conductivity ng bakal ay nauugnay sa nilalaman ng carbon nito.Kapag mataas ang carbon content, mababa ang thermal conductivity, kaya hindi angkop na gumamit ng high carbon steel para sa mainit na trabahomamatay bakal.Ang mababang carbon content ng medium carbon steel (C0.3% 5-0.6%) ay karaniwang ginagamit sa produksyon, na maaaring humantong sa pagbaba sa tigas at lakas ng bakal at nakakapinsala din.
② Ang kritikal na epekto ng bakal.Kadalasan, mas mataas ang critical point (Acl) ng bakal, mas mababa ang thermal fatigue tendency nito.Samakatuwid, ang kritikal na punto ng bakal ay karaniwang nadaragdagan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga elemento ng alloying Cr, W, Si, at lead.Kaya pagpapabuti ng thermal fatigue resistance ng bakal.
2. Bakal para sa karaniwang ginagamit na mainit na gumaganang mga hulma
(1) Steel para sa martilyo forging dies.Sa pangkalahatan, mayroong dalawang kilalang isyu sa paggamit ng bakal para sa paghuhulma ng martilyo.Una, napapailalim ito sa mga epekto ng pagkarga sa panahon ng operasyon.Samakatuwid, ang mga mekanikal na katangian ng bakal ay kinakailangang maging mataas, lalo na para sa plastic deformation resistance at katigasan;Ang pangalawang dahilan ay ang laki ng cross-sectional ng hammer forging die ay medyo malaki (<400mm), na nangangailangan ng mataas na hardenability ng bakal upang matiyak ang pare-parehong microstructure at performance ng buong die.
Kasama sa karaniwang ginagamit na hammer forging die steel ang 5CrNiMo, 5CrMnMo, 5CrNiW, 5CrNiTi, at 5CrMnMoSiV.Iba't ibang uri ng hammer eye molds ang dapat gumamit ng iba't ibang materyales.Para sa napakalaki o malalaking martilyo na forging dies, mas gusto ang 5CrNiMo.Maaari ding gamitin ang 5CrNiTi, 5CrNiW, o 5CrMnMoSi.Ang bakal na 5CrMnMo ay karaniwang ginagamit para sa maliliit at katamtamang laki ng martilyo na forging dies.
(2) Ang bakal ay ginagamit para sa mga hot extrusion molds, at ang gumaganang katangian ng hot extrusion molds ay mabagal na bilis ng paglo-load.Samakatuwid, ang temperatura ng pag-init ng lukab ng amag ay medyo mataas, kadalasan hanggang sa 500-800 ℃.Ang mga kinakailangan sa pagganap para sa ganitong uri ng bakal ay dapat na pangunahing nakatuon sa mataas na lakas ng temperatura (ibig sabihin, mataas na katatagan ng temper) at mataas na paglaban sa pagkapagod sa init.Ang mga kinakailangan para sa AK at hardenability ay maaaring maibaba nang naaangkop.Sa pangkalahatan, ang laki ng mga hot extrusion molds ay maliit, kadalasang mas mababa sa 70-90 mm.
Ang mga karaniwang ginagamit na hot extrusion molds ay kinabibilangan ng 4CrW2Si, 3Cr2W8V, at 5% Cr type na mainit na trabahomamatay bakals.Kabilang sa mga ito, ang 4CrW2Si ay maaaring gamitin bilang parehong malamig na trabahomamatay bakalat mainit na trabahomamatay bakal.Dahil sa iba't ibang gamit, iba't ibang paraan ng paggamot sa init ang maaaring gamitin.Kapag gumagawa ng malamig na amag, ginagamit ang mas mababang temperatura ng pagsusubo (870-900 ℃) at mababa o katamtamang temperatura ng tempering treatment;Kapag gumagawa ng mga maiinit na hulma, ginagamit ang mas mataas na temperatura ng pagsusubo (karaniwan ay 950-1000 ℃) at mataas na temperatura ng tempering treatment.
(3) Bakal para sa die-casting molds.Sa pangkalahatan, ang mga kinakailangan sa pagganap ng bakal para sa die-casting molds ay katulad ng para sa mga hot extrusion molds, na may mataas na tempering stability at thermal fatigue resistance ang pangunahing kinakailangan.Kaya ang karaniwang ginagamit na uri ng bakal ay karaniwang kapareho ng bakal na ginagamit para sa mga hot extrusion molds.Gaya ng dati, ang bakal tulad ng 4CrW2Si at 3Cr2W8V ay ginagamit.Gayunpaman, may mga pagkakaiba, tulad ng paggamit ng 40Cr, 30CrMnSi, at 40CrMo para sa mababang punto ng pagkatunaw ng Zn alloy na die-casting molds;Para sa Al at Mg alloy die-casting molds, maaaring mapili ang 4CrW2Si, 4Cr5MoSiV, atbp.Para sa Cu alloy die-casting molds, 3Cr2W8V steel ang kadalasang ginagamit.
Propesyonalmamatay SteelSupplier – Jinbaicheng Metal
JINBAICHENGay ang nangungunang supplier sa mundo ngmalamig na trabaho at mainit na trabahomamatay bakal, plastikmamatay bakals, die casting tool steels at custom na open-die forgings, tapos na ang pagproseso100,000 tonelada ng bakal bawat taon.Ang aming mga produkto ay ginawa sa3pasilidad ng produksyon sashandong, jiangsu, at lalawigan ng guangdong.Na may higit sa 100 patent,JINBAICHENGnagtatakda ng mga pamantayan sa buong mundo kabilang ang pagiging unang tagagawa ng bakal saTsinapara makatanggap ng ISO 9001 certification.Opisyal na website:www.sdjbcmetal.com Email: jinbaichengmetal@gmail.com o WhatsApp sahttps://wa.me/18854809715
Oras ng post: Hun-21-2023