Oțelul pentru prelucrare la rece este utilizat în principal pentru ștanțare, ștanțare, formare, îndoire, extrudare la rece, tragere la rece, matrițe pentru metalurgia pulberilor etc. Necesită duritate ridicată, rezistență ridicată la uzură și o tenacitate suficientă. În general, este împărțit în două categorii: tip general și tip special. De exemplu, oțelul pentru prelucrare la rece de uz general în Statele Unite include de obicei patru clase de oțel: 01, A2, D2 și D3. Comparația claselor de oțel ale oțelului aliat pentru prelucrare la rece de uz general în diferite țări este prezentată în Tabelul 4. Conform standardului japonez JIS, principalele tipuri de oțel pentru prelucrare la rece care pot fi utilizate sunt seria SK, inclusiv oțelul carbon pentru scule din seria SK, 8 oțeluri pentru scule aliate din seria SKD și 9 oțeluri rapide din seria SKHMO, pentru un total de 24 de clase de oțel. Standardul chinezesc GB/T1299-2000 pentru oțelul aliat pentru scule include un total de 11 tipuri de oțel, formând o serie relativ completă. Odată cu schimbările în tehnologia de procesare, materialele prelucrate și cererea de matrițe, seria de bază originală nu mai poate satisface nevoile. Oțelăriile japoneze și marii producători europeni de oțel pentru scule și matrițe au dezvoltat oțeluri pentru matrițe speciale pentru prelucrare la rece și au format treptat serii respective de oțeluri pentru matrițe pentru prelucrare la rece, dezvoltarea acestor oțeluri pentru matrițe fiind, de asemenea, direcția de dezvoltare a oțelurilor pentru matrițe pentru prelucrare la rece.
Oțel matrițat la rece, slab aliat, pentru călire în aer
Odată cu dezvoltarea tehnologiei de tratament termic, în special aplicarea pe scară largă a tehnologiei de călire în vid în industria matrițelor, pentru a reduce deformarea prin călire, au fost dezvoltate atât în țară, cât și în străinătate, unele oțeluri microdeformabile slab aliate, călite în aer. Acest tip de oțel necesită o bună călibilitate și tratament termic. Are deformare mică, rezistență și tenacitate bune și o anumită rezistență la uzură. Deși oțelul standard pentru prelucrare la rece, înalt aliat (cum ar fi D2, A2) are o bună călibilitate, are un conținut ridicat de aliaj și este scump. Prin urmare, au fost dezvoltate atât în țară, cât și în străinătate, unele oțeluri microdeformabile slab aliate. Acest tip de oțel conține, în general, elemente de aliaj Cr și Mn pentru a îmbunătăți călibilitatea. Conținutul total de elemente de aliaj este, în general, <5%. Este potrivit pentru fabricarea de piese de precizie cu loturi mici de producție. Matrițe complexe. Printre clasele reprezentative de oțel se numără A6 din Statele Unite, ACD37 de la Hitachi Metals, G04 de la Daido Special Steel, AKS3 de la Aichi Steel etc. Oțelul GD chinezesc, după călirea la 900°C și revenirea la 200°C, poate menține o anumită cantitate de austenită reținută și are o rezistență, tenacitate și stabilitate dimensională bune. Poate fi utilizat pentru a realiza matrițe de ștanțare la rece, predispuse la ciobire și fractură. Durată de viață mare.
Oțel de matriță stins prin flacără
Pentru a scurta ciclul de fabricație a matriței, a simplifica procesul de tratament termic, a economisi energie și a reduce costul de fabricație al matriței, Japonia a dezvoltat câteva oțeluri speciale pentru prelucrare la rece, pentru cerințele de călire la flacără. Printre cele tipice se numără SX105V (7CrSiMnMoV) de la Aichi Steel, SX4 (Cr8), HMD5, HMD1 de la Hitachi Metal, oțelul G05 de la Datong Special Steel Company etc. China a dezvoltat 7Cr7SiMnMoV. Acest tip de oțel poate fi utilizat pentru a încălzi lama sau alte părți ale matriței folosind un pistol de pulverizare oxiacetilenică sau alte încălzitoare după ce matrița este procesată și apoi răcită cu aer și călită. În general, poate fi utilizat direct după călire. Datorită procesului său simplu, este utilizat pe scară largă în Japonia. Tipul de oțel reprezentativ pentru acest tip de oțel este 7CrSiMnMoV, care are o bună călibilitate. Când oțelul φ80 mm este călit în ulei, duritatea la o distanță de 30 mm de suprafață poate ajunge la 60HRC. Diferența de duritate dintre miez și suprafață este de 3HRC. La călirea cu flacără, după preîncălzirea la 180~200°C și încălzirea la 900-1000°C pentru călire cu un pistol de pulverizare, duritatea poate atinge peste 60HRC și se poate obține un strat întărit de peste 1,5 mm.
Oțel matrițat la rece, cu rezistență ridicată la uzură și rezistență ridicată la uzură
Pentru a îmbunătăți tenacitatea oțelului pentru prelucrare la rece și a reduce rezistența la uzură a oțelului, unele companii străine importante producătoare de oțel pentru prelucrare la rece au dezvoltat succesiv o serie de oțeluri pentru prelucrare la rece, cu tenacitate ridicată și rezistență ridicată la uzură. Acest tip de oțel conține, în general, aproximativ 1% carbon și 8% Cr. Prin adăugarea de Mo, V, Si și alte elemente de aliere, carburile sale sunt fine, distribuite uniform, iar tenacitatea sa este mult mai mare decât cea a oțelului de tip Cr12, în timp ce rezistența sa la uzură este similară. Duritatea, rezistența la încovoiere, rezistența la oboseală și tenacitatea la fractură sunt ridicate, iar stabilitatea lor la revenire este, de asemenea, mai mare decât cea a oțelului pentru prelucrare la rece de tip Crl2. Sunt potrivite pentru poansoane de mare viteză și poansoane cu mai multe stații. Tipurile de oțel reprezentative pentru acest tip de oțel sunt DC53 din Japonia, cu conținut scăzut de V, și CRU-WEAR, cu conținut ridicat de V. DC53 este călit la 1020-1040°C, iar duritatea poate ajunge la 62-63HRC după răcirea cu aer. Poate fi revenit la temperatură joasă (180 ~ 200℃) și revenit la temperatură înaltă (500 ~ 550℃), tenacitatea sa poate fi de 1 ori mai mare decât D2, iar performanța sa la oboseală este cu 20% mai mare decât D2; după forjare și laminare CRU-WEAR, este recopt și austenitizat la 850-870℃. La mai puțin de 30℃/oră, răcit la 650℃ și degajat, duritatea poate ajunge la 225-255HB, temperatura de călire poate fi selectată în intervalul 1020 ~ 1120℃, duritatea poate ajunge la 63HRC, revenit la 480 ~ 570℃ în funcție de condițiile de utilizare, cu efect de călire secundară evidentă, rezistența la uzură și tenacitatea sunt mai bune decât D2.
Oțel de bază (oțel rapid)
Oțelul rapid a fost utilizat pe scară largă în străinătate pentru fabricarea de matrițe de înaltă performanță și lungă durată pentru prelucrare la rece, datorită rezistenței sale excelente la uzură și durității la rece, cum ar fi oțelul rapid standard general japonez SKH51 (W6Mo5Cr4V2). Pentru a se adapta cerințelor matriței, tenacitatea este adesea îmbunătățită prin reducerea temperaturii de călire, a durității la călire sau a conținutului de carbon din oțelul rapid. Oțelul matrice este dezvoltat din oțel rapid, iar compoziția sa chimică este echivalentă cu compoziția matricei oțelului rapid după călire. Prin urmare, numărul de carburi reziduale după călire este mic și distribuit uniform, ceea ce îmbunătățește considerabil tenacitatea oțelului în comparație cu oțelul rapid. Statele Unite și Japonia au studiat oțelurile de bază cu clasele VascoMA, VascoMatrix1 și MOD2 la începutul anilor 1970. Recent, au fost dezvoltate DRM1, DRM2, DRM3 etc. În general, este utilizat pentru matrițe de prelucrare la rece care necesită o tenacitate mai mare și o stabilitate mai bună la revenire. China a dezvoltat, de asemenea, unele oțeluri de bază, cum ar fi 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi și alte oțeluri. Acest tip de oțel are o rezistență și o tenacitate bune și este utilizat pe scară largă în extrudarea la rece, perforarea la rece a tablelor groase, roți de rulare a filetelor, matrițe de presare, matrițe de prelucrare la rece etc., putând fi utilizat ca matrițe de extrudare la cald.
Oțel matriță metalurgic pentru pulberi
Oțelul matriță de tip LEDB, înalt aliat, pentru prelucrare la rece, produs prin procese convenționale, în special materiale cu secțiune mare, are carburi eutectice grosiere și o distribuție neuniformă, ceea ce reduce considerabil tenacitatea, șlefuirea și izotropia oțelului. În ultimii ani, marile companii străine de oțeluri speciale care produc oțel pentru scule și matrițe s-au concentrat pe dezvoltarea unei serii de oțeluri rapide din metalurgia pulberilor și oțeluri matrițe înalt aliate, ceea ce a dus la dezvoltarea rapidă a acestui tip de oțel. Folosind procesul metalurgiei pulberilor, pulberea de oțel atomizată se răcește rapid, iar carburile formate sunt fine și uniforme, ceea ce îmbunătățește semnificativ tenacitatea, șlefuirea și izotropia materialului matriței. Datorită acestui proces special de producție, carburile sunt fine și uniforme, iar prelucrabilitatea și performanța de șlefuire sunt îmbunătățite, permițând adăugarea unui conținut mai mare de carbon și vanadiu în oțel, dezvoltând astfel o serie de noi tipuri de oțel. De exemplu, seria DEX (DEX40, DEX60, DEX80 etc.) de la Datong din Japonia, seria HAP de la Hitachi Metal, seria FAX de la Fujikoshi, seria VANADIS de la UDDEHOLM, seria ASP de la Erasteel din Franța și oțelul pentru scule și matrițe fabricat de compania americană CRUCIBLE se dezvoltă rapid. Prin formarea unei serii de oțeluri pentru metalurgie a pulberilor, cum ar fi CPMlV, CPM3V, CPMlOV, CPM15V etc., rezistența la uzură și tenacitatea acestora sunt semnificativ îmbunătățite în comparație cu oțelul pentru scule și matrițe fabricat prin procese obișnuite.
Data publicării: 02 aprilie 2024