Thép khuôn gia công nguội chủ yếu được sử dụng để dập, đột bao hình, tạo hình, uốn, ép đùn nguội, kéo nguội, khuôn luyện kim bột, v.v. Nó đòi hỏi độ cứng cao, khả năng chống mài mòn cao và độ bền vừa đủ.Thường được chia thành hai loại: loại chung và loại đặc biệt.Ví dụ, thép khuôn gia công nguội đa dụng ở Hoa Kỳ thường bao gồm bốn loại thép: 01, A2, D2 và D3.Bảng 4 so sánh các loại thép của thép khuôn hợp kim gia công nguội thông dụng ở các quốc gia khác nhau. Theo tiêu chuẩn JIS của Nhật Bản, các loại thép khuôn gia công nguội chính có thể được sử dụng là dòng SK, bao gồm cả dòng SK thép công cụ carbon, 8 loại thép công cụ hợp kim dòng SKD và 9 loại thép tốc độ cao dòng SKHMO, 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 chuỗi tương đối hoàn chỉnh.Với những thay đổi về công nghệ chế biến, vật liệu gia công và nhu cầu về khuôn mẫu, dòng sản phẩm cơ bản ban đầu không thể đáp ứng được nhu cầu.Các nhà máy thép Nhật Bản và các nhà sản xuất thép khuôn và dụng cụ lớn của Châu Âu đã phát triển thép khuôn gia công nguội chuyên dụng, và dần dần hình thành các dòng thép khuôn gia công nguội tương ứng, sự phát triển của các loại thép khuôn gia công nguội này cũng là hướng phát triển của thép khuôn gia công nguội.
Thép làm nguội bằng không khí hợp kim thấp
Với sự phát triển của công nghệ xử lý nhiệt, đặc biệt là ứng dụng rộng rãi công nghệ làm nguội chân không trong ngành khuôn mẫu, để giảm biến dạng làm nguội, một số loại thép biến dạng vi mô làm nguội bằng không khí hợp kim thấp đã được phát triển trong và ngoài nước.Loại thép này yêu cầu độ cứng và xử lý nhiệt tốt. Nó có biến dạng nhỏ, độ bền và độ dẻo dai tốt, có khả năng chống mài mòn nhất định.Mặc dù thép khuôn gia công nguội hợp kim cao tiêu chuẩn (như D2, A2) có độ cứng tốt nhưng 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 độ cứng.Tổng hàm lượng các nguyên tố hợp kim thường <5%.Nó phù hợp để sản xuất các bộ phận chính xác với lô sản xuất nhỏ.Khuôn phức tạp.Các loại thép tiêu biểu bao gồm A6 từ Hoa Kỳ, ACD37 từ Hitachi Metals, G04 từ Daido Special Steel, AKS3 từ Aichi Steel, v.v. Thép GD Trung Quốc, sau khi tôi ở 900°C và ủ ở 200°C, có thể duy trì một lượng nhất định của austenite được giữ lại và có độ bền, độ dẻo dai và độ ổn định kích thước tốt.Nó có thể được sử dụng để làm khuôn dập nguội dễ bị sứt mẻ và gãy.Tuổi thọ cao.
Thép khuôn dập tắt 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 gia công nguội đặc biệt đáp ứng yêu cầu dập tắt ngọn lửa.Điển hình bao gồm SX105V (7CrSiMnMoV) của Aichi Steel, SX4 (Cr8), HMD5, HMD1 của Hitachi Metal, thép G05 của Công ty Thép Đặc biệt Datong, v.v. Trung Quốc đã phát triển 7Cr7SiMnMoV.Loại thép này có thể được sử dụng để làm nóng lưỡi dao hoặc các bộ phận khác của khuôn bằng súng phun oxyacetylene hoặc các lò sưởi 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 độ cứng tốt.Khi thép φ80mm được làm nguội bằng dầu, độ cứng ở khoảng cách 30 mm so với bề mặt có thể đạt tới 60HRC.Sự khác biệt về độ cứng giữa lõi và bề mặt là 3HRC.Khi dập tắt ngọn lửa, Sau khi làm nóng trước ở 180 ~ 200 ° C và làm nóng đến 900-1000 ° C để làm nguội bằng súng phun, độ cứng có thể đạt trên 60HRC và có thể thu được lớp cứng trên 1,5mm.
Thép khuôn gia công nguội có độ bền cao, chịu mài mòn cao
Để cải thiện độ dẻo dai của thép khuôn gia công nguội và giảm khả năng chống mài mòn của thép, một số công ty sản xuất thép khuôn lớn của nước ngoài đã liên tiếp phát triển một loạt thép khuôn gia công nguội vừa có độ bền cao vừa có 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, cacbua của nó mịn, phân bố đều và độ bền 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 bền gãy của chúng cao và độ ổn định chống nóng của chúng cũng cao hơn thép khuôn loại Crl2.Chúng thích hợp cho các cú đấm tốc độ cao và cú đấm đa 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 làm nguội ở nhiệt độ 1020-1040°C và độ cứng có thể đạt 62-63HRC sau khi làm mát bằng không khí.Nó có thể được tôi luyện ở nhiệt độ thấp (180 ~ 200oC) và tôi luyện ở nhiệt độ cao (500 ~ 550oC), độ dẻo dai của nó có thể cao hơn D2 1 lần và hiệu suất mỏi của nó cao hơn 20% so với D2;sau khi rèn và cán CRU-WEAR, nó được ủ và austenit hóa ở nhiệt độ 850-870oC.Dưới 30oC / giờ, làm lạnh đến 650oC và giải phóng, độ cứng có thể đạt 225-255HB, nhiệt độ làm nguội có thể được chọn trong khoảng 1020 ~ 1120oC, độ cứng có thể đạt 63HRC, được tôi luyện ở 480 ~ 570oC theo phù hợp với điều kiện sử dụng, với hiệu quả thứ cấp rõ ràng là hiệu quả làm cứng, 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 gia công nguội hiệu suất cao, tuổi thọ cao nhờ khả năng chống mài mòn tuyệt vời và độ cứng màu 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 carbon 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 dư sau khi tôi nhỏ và phân bố đều, giúp cải thiện đáng kể độ bền của thép so với thép tốc độ cao.Hoa Kỳ và Nhật Bản đã nghiên cứu thép cơ bản 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 các khuôn gia công nguội đòi hỏi độ dẻo dai cao hơn và độ ổn định chống nóng tốt hơn.Trung Quốc cũng đã phát triển một số loại thép cơ bản 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 ép đùn nguội, đột dập nguội tấm dày, bánh xe lăn ren, khuôn dập, khuôn dập nguội, v.v., và có thể được sử dụng làm khuôn ép đùn ấm.
Thép khuôn luyện kim bột
Thép khuôn gia công nguội hợp kim cao loại LEDB được sản xuất theo quy trình thông thường, đặc biệt là vật liệu có tiết diện lớn, có cacbua eutectic thô và phân bố không đồng 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 công cụ và thép 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 nguội đi nhanh chóng và các cacbua được 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, các cacbua mịn và đồng nhất, đồng thời khả năng gia công và hiệu suất mài được cải thiện, cho phép bổ sung hàm lượng cacbon và vanadi cao hơn vào thép, từ đó phát triển một loạt các loại thép mới.Ví dụ: dòng DEX của Đại Đồng của Nhật Bản (DEX40, DEX60, DEX80, v.v.), dòng HAP của Hitachi Metal, dòng FAX của Fujikoshi, dòng VANADIS của UDDEHOLM, dòng ASP của Erasteel của Pháp và công cụ luyện kim bột và thép khuôn của công ty CRUCIBLE của Mỹ đang phát triển nhanh chóng .Hình thành một loạt các loại thép luyện kim bột như CPMlV, CPM3V, CPMlOV, CPM15V, v.v., khả năng chống mài mòn và độ bền của chúng được cải thiện đáng kể so với thép công cụ và thép khuôn được sản xuất theo quy trình thông thường.
Thời gian đăng: 02-04-2024