Thép khuôn dập nguội chủ yếu dùng để dập, đột dập, tạo hình, uốn, đùn nguội, kéo nguội, khuôn luyện kim bột, v.v. Yêu cầu độ cứng cao, khả năng chống mài mòn cao và độ dẻo dai đủ. Nói chung được chia thành hai loại: loại chung và loại đặc biệt. Ví dụ, thép khuôn dập nguội mục đích chung ở Hoa Kỳ thường bao gồm bốn loại thép: 01, A2, D2 và D3. Bảng 4 thể hiện sự so sánh các loại thép của thép khuôn dập nguội mục đích chung ở các quốc gia khác nhau. Theo tiêu chuẩn JIS của Nhật Bản, các loại thép khuôn dập nguội chính có thể sử dụng là loại SK, bao gồm thép công cụ cacbon loại SK, thép công cụ hợp kim loại SKD loại 8 và thép tốc độ cao loại SKHMO loại 9, tổng cộng có 24 loại thép. Tiêu chuẩn thép công cụ hợp kim GB/T1299-2000 của Trung Quốc bao gồm tổng cộng 11 loại thép, tạo thành một loạt tương đối hoàn chỉnh. Với những thay đổi về công nghệ gia công, vật liệu gia công và nhu cầu về khuôn mẫu, loạt cơ bản ban đầu không thể đáp ứng được nhu cầu. Các nhà máy thép Nhật Bản và các nhà sản xuất thép khuôn mẫu và dụng cụ lớn của Châu Âu đã phát triển thép khuôn dập nguội chuyên dụng và dần dần hình thành các loại thép khuôn dập nguội riêng biệt, sự phát triển của các loại thép khuôn dập nguội này cũng là hướng phát triển của thép khuôn dập nguội.
Thép khuôn dập nguội hợp kim thấp làm nguội bằng khí
Với sự phát triển của công nghệ xử lý nhiệt, đặc biệt là ứng dụng rộng rãi của công nghệ tôi chân không trong ngành khuôn mẫu, để giảm biến dạng khi tôi, một số loại thép biến dạng vi mô tôi bằng khí hợp kim thấp đã được phát triển trong và ngoài nước. Loại thép này đòi hỏi khả năng tôi luyện và xử lý nhiệt tốt. Nó có biến dạng nhỏ, độ bền và độ dẻo dai tốt và có khả năng chống mài mòn nhất định. Mặc dù thép khuôn làm việc nguội hợp kim cao tiêu chuẩn (như D2, A2) có khả năng tôi luyện tốt, nhưng nó có hàm lượng hợp kim cao và đắt tiền. Do đó, một số loại thép biến dạng vi mô hợp kim thấp đã được phát triển trong và ngoài nước. Loại thép này thường chứa các nguyên tố hợp kim Cr và Mn để cải thiện khả năng tôi. Tổng hàm lượng các nguyên tố hợp kim thường <5%. Nó phù hợp để sản xuất các bộ phận chính xác với các lô sản xuất nhỏ. Khuôn phức tạp. Các loại thép tiêu biểu bao gồm A6 của Hoa Kỳ, ACD37 của Hitachi Metals, G04 của Daido Special Steel, AKS3 của Aichi Steel, v.v. Thép GD của Trung Quốc, sau khi tôi ở 900°C và ram ở 200°C, có thể duy trì một lượng austenit giữ lại nhất định và có độ bền, độ dẻo dai và độ ổn định kích thước tốt. Có thể dùng để chế tạo khuôn dập nguội dễ bị mẻ và gãy. Tuổi thọ cao.
Thép khuôn dập tắt bằng ngọn lửa
Để rút ngắn chu trình sản xuất khuôn, đơn giản hóa quy trình xử lý nhiệt, tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí sản xuất khuôn. Nhật Bản đã phát triển một số loại thép khuôn làm việc nguội đặc biệt cho các yêu cầu làm nguội bằng ngọn lửa. Những loại tiêu biểu bao gồm SX105V (7CrSiMnMoV) của Aichi Steel, SX4 (Cr8), HMD5, HMD1 của Hitachi Metal, thép G05 của Datong Special Steel Company, v.v. Trung Quốc đã phát triển 7Cr7SiMnMoV. Loại thép này có thể được sử dụng để gia nhiệt lưỡi dao hoặc các bộ phận khác của khuôn bằng súng phun oxyacetylene hoặc các thiết bị gia nhiệt khác sau khi khuôn được xử lý, sau đó làm mát bằng không khí và làm nguội. Nói chung, nó có thể được sử dụng trực tiếp sau khi làm nguội. Do quy trình đơn giản nên nó được sử dụng rộng rãi ở Nhật Bản. Loại thép tiêu biểu của loại thép này là 7CrSiMnMoV, có khả năng làm cứng tốt. Khi thép φ80mm được làm nguội bằng dầu, độ cứng ở khoảng cách 30mm tính từ bề mặt có thể đạt tới 60HRC. Độ cứng chênh lệch giữa lõi và bề mặt là 3HRC. Khi tôi bằng ngọn lửa, sau khi nung nóng trước ở 180~200°C và nung nóng đến 900-1000°C để tôi bằng súng phun, độ cứng có thể đạt trên 60HRC và có thể thu được lớp cứng trên 1,5mm.
Thép khuôn dập nguội có độ bền cao, khả năng chống mài mòn cao
Để cải thiện độ dẻo dai của thép khuôn dập nguội và giảm khả năng chống mài mòn của thép, một số công ty sản xuất thép khuôn dập lớn của nước ngoài đã liên tiếp phát triển một loạt thép khuôn dập nguội có cả độ dẻo dai cao và khả năng chống mài mòn cao. Loại thép này thường chứa khoảng 1% cacbon và 8% Cr. Với việc bổ sung Mo, V, Si và các nguyên tố hợp kim khác, các cacbua của nó mịn, phân bố đều và độ dẻo dai của nó cao hơn nhiều so với thép loại Cr12, trong khi khả năng chống mài mòn của nó tương tự. . Độ cứng, độ bền uốn, độ bền mỏi và độ dẻo dai gãy của chúng cao và độ ổn định chống ram của chúng cũng cao hơn thép khuôn loại Crl2. Chúng phù hợp với các đột tốc độ cao và đột nhiều trạm. Các loại thép tiêu biểu của loại thép này là DC53 của Nhật Bản có hàm lượng V thấp và CRU-WEAR có hàm lượng V cao. DC53 được tôi ở nhiệt độ 1020-1040°C và độ cứng có thể đạt tới 62-63HRC sau khi làm mát bằng không khí. Có thể tôi ở nhiệt độ thấp (180 ~ 200℃) và tôi ở nhiệt độ cao (500 ~ 550℃), độ dẻo dai có thể cao hơn D2 1 lần, hiệu suất mỏi cao hơn D2 20%; sau khi rèn và cán CRU-WEAR, ủ và austenit hóa ở 850-870℃. Dưới 30℃/giờ, làm nguội đến 650℃ và giải phóng, độ cứng có thể đạt 225-255HB, nhiệt độ tôi có thể được lựa chọn trong phạm vi 1020 ~ 1120℃, độ cứng có thể đạt 63HRC, tôi ở 480 ~ 570℃ theo điều kiện sử dụng, với hiệu ứng làm cứng thứ cấp rõ ràng, khả năng chống mài mòn và độ dẻo dai tốt hơn D2.
Thép cơ bản (Thép tốc độ cao)
Thép tốc độ cao đã được sử dụng rộng rãi ở nước ngoài để sản xuất khuôn làm việc nguội hiệu suất cao, tuổi thọ cao do khả năng chống mài mòn tuyệt vời và độ cứng đỏ, chẳng hạn như thép tốc độ cao tiêu chuẩn chung của Nhật Bản SKH51 (W6Mo5Cr4V2). Để thích ứng với yêu cầu của khuôn, độ dẻo dai thường được cải thiện bằng cách giảm nhiệt độ tôi, độ cứng tôi hoặc giảm hàm lượng cacbon trong thép tốc độ cao. Thép ma trận được phát triển từ thép tốc độ cao và thành phần hóa học của nó tương đương với thành phần ma trận của thép tốc độ cao sau khi tôi. Do đó, số lượng cacbua còn lại sau khi tôi nhỏ và phân bố đều, giúp cải thiện đáng kể độ dẻo dai của thép so với thép tốc độ cao. Hoa Kỳ và Nhật Bản đã nghiên cứu thép cơ sở với các loại VascoMA, VascoMatrix1 và MOD2 vào đầu những năm 1970. Gần đây, DRM1, DRM2, DRM3, v.v. đã được phát triển. Thường được sử dụng cho khuôn làm việc nguội đòi hỏi độ dẻo dai cao hơn và độ ổn định chống ram tốt hơn. Trung Quốc cũng đã phát triển một số loại thép cơ bản, chẳng hạn như 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi và các loại thép khác. Loại thép này có độ bền và độ dẻo dai tốt, được sử dụng rộng rãi trong đùn nguội, đột dập nguội tấm dày, bánh lăn ren, khuôn in, khuôn dập nguội, v.v. và có thể được sử dụng làm khuôn đùn nóng.
Thép khuôn luyện kim bột
Thép khuôn dập nguội hợp kim cao loại LEDB được sản xuất theo quy trình thông thường, đặc biệt là vật liệu tiết diện lớn, có cacbua eutectic thô và phân bố không đều, làm giảm nghiêm trọng độ dẻo dai, khả năng nghiền và tính đẳng hướng của thép. Trong những năm gần đây, các công ty thép đặc biệt lớn của nước ngoài sản xuất thép dụng cụ và khuôn đã tập trung phát triển một loạt thép tốc độ cao luyện kim bột và thép khuôn hợp kim cao, dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của loại thép này. Sử dụng quy trình luyện kim bột, bột thép nguyên tử hóa nguội nhanh và cacbua hình thành mịn và đồng đều, giúp cải thiện đáng kể độ dẻo dai, khả năng nghiền và tính đẳng hướng của vật liệu khuôn. Do quy trình sản xuất đặc biệt này, cacbua mịn và đồng đều, khả năng gia công và hiệu suất nghiền được cải thiện, cho phép bổ sung hàm lượng cacbon và vanadi cao hơn vào thép, do đó phát triển một loạt các loại thép mới. Ví dụ, dòng DEX của Datong Nhật Bản (DEX40, DEX60, DEX80, v.v.), dòng HAP của Hitachi Metal, dòng FAX của Fujikoshi, dòng VANADIS của UDDEHOLM, dòng ASP của Erasteel Pháp và thép khuôn và dụng cụ luyện kim bột của công ty CRUCIBLE Hoa Kỳ đang phát triển nhanh chóng. Hình thành một loạt các loại thép luyện kim bột như CPM1V, CPM3V, CPM1OV, CPM15V, v.v., khả năng chống mài mòn và độ dẻo dai của chúng được cải thiện đáng kể so với thép khuôn và dụng cụ được sản xuất bằng các quy trình thông thường.
Thời gian đăng: 02-04-2024