Bölüm 1 -Soğuk çalışmaölmekçelik
Soğuk işleme kalıp çeliği, delme ve kesme imalatına yönelik kalıpları (kör kesme ve delme kalıpları, düzeltme kalıpları, zımbalar, makas), soğuk şişirme kalıplarını, soğuk ekstrüzyon kalıplarını, bükme kalıplarını ve tel çekme kalıplarını vb. içerir.
1. Soğuk işleme için çalışma koşulları ve performans gereksinimleriçelik kalıp
Soğuk çalışma işlemi sırasındaçelik kalıpİşlenen malzemenin yüksek deformasyon direnci nedeniyle kalıbın çalışma kısmı büyük basınç, bükme kuvveti, darbe kuvveti ve sürtünme kuvveti taşır.Bu nedenle soğuk işlem kalıplarının hurdaya çıkarılmasının normal nedeni genellikle aşınma ve yıpranmadır.Ayrıca kırılma, çökme kuvveti ve toleransı aşan deformasyon nedeniyle zamanından önce arızalandıkları durumlar da vardır.
Kesici takım çeliğiyle karşılaştırıldığında soğuk işçelik kalıpbirçok benzerliği var.Damgalama işleminin sorunsuz ilerlemesini sağlamak için kalıbın yüksek sertlik ve aşınma direncine, yüksek eğilme mukavemetine ve yeterli tokluğa sahip olması gerekir.Aradaki fark, kalıbın karmaşık şekli ve işleme teknolojisinin yanı sıra geniş sürtünme alanı ve yüksek aşınma olasılığında yatmaktadır, bu da onarımı ve taşlamayı zorlaştırmaktadır.Bu nedenle daha yüksek aşınma direncine ihtiyaç vardır.Kalıp çalışırken, yüksek delme basıncına dayanır ve karmaşık şekli nedeniyle stres konsantrasyonuna eğilimlidir, bu nedenle yüksek tokluk gerektirir;Kalıp büyük boyutlu ve karmaşık bir şekle sahip olduğundan yüksek sertleşebilirlik, küçük deformasyon ve çatlama eğilimi gerektirir.Kısacası, soğuk işin sertleşebilirliği, aşınma direnci ve tokluğu için gerekliliklerçelik kalıpkesici takım çeliğine göre daha yüksektir.Bununla birlikte, kırmızı sertlik gereksinimleri nispeten düşüktür veya temel olarak gerekli değildir (soğuk halde oluşturulduğu için), bu nedenle yüksek aşınma direncinin geliştirilmesi, mikro deformasyon gibi soğuk iş kalıpları için uygun bazı çelik kaliteleri de oluşturulmuştur. soğuk işçelik kalıpve yüksek tokluklu soğuk işçelik kalıp.
2. Çelik kalitesi seçimi
Genellikle soğuk çalışma kalıplarının kullanım koşullarına göre çelik kalitelerinin seçimi aşağıdaki dört duruma ayrılabilir:
①CKüçük boyutlu, basit şekilli ve hafif yüklü eski çalışma kalıbı.
Örneğin çelik levhaları kesmek için kullanılan küçük zımbalar ve makaslar T7A, T8A, T10A ve T12A gibi karbon takım çeliklerinden yapılabilir.Bu tip çeliğin avantajları;İyi işlenebilirlik, ucuz fiyat ve kolay kaynak.Ancak dezavantajları şunlardır: düşük sertleşebilirlik, zayıf aşınma direnci ve büyük su verme deformasyonu.Bu nedenle, yalnızca küçük boyutlu, basit şekilli ve hafif yüklere sahip takımların yanı sıra düşük sertleşme katmanı ve yüksek tokluk gerektiren soğuk çalışma kalıplarının imalatı için uygundur.
② Büyük boyutlara, karmaşık şekillere ve hafif yüklere sahip soğuk çalışma kalıpları.
Yaygın olarak kullanılan çelik türleri arasında 9SiCr, CrWMn, GCr15 ve 9Mn2V gibi düşük alaşımlı kesici takım çelikleri bulunur.Bu çeliklerin yağda söndürme çapı genellikle 40 mm'nin üzerine çıkabilir.Bunlar arasında 9Mn2V çeliği bir tür soğuk iş türüdürçelik kalıpÇin'de son yıllarda geliştirilen Cr içermeyen.Cr içeren çeliğin yerini alabilir veya kısmen değiştirebilir.
9Mn2V çeliğinin karbür heterojenliği ve su verme çatlaması eğilimi CrWMn çeliğinden daha küçüktür ve dekarbürizasyon eğilimi 9SiCr çeliğinden daha küçüktür, sertleşebilirlik ise karbon takım çeliğinden daha yüksektir.Fiyatı ikincisinden yalnızca %30 daha yüksektir, bu nedenle tanıtılmaya ve kullanılmaya değer bir çelik kalitesidir.Bununla birlikte 9Mn2V çeliğin, üretim ve kullanımda görülen düşük darbe tokluğu ve çatlama olgusu gibi bazı dezavantajları da vardır.Ek olarak, tavlama stabilitesi zayıftır ve tavlama sıcaklığı genellikle 180 ° C'yi aşmaz.200°C'de temperlendiğinde eğilme mukavemeti ve tokluğu düşük değerler göstermeye başlar.
9Mn2V çeliği, nitrat ve kızgın yağ gibi nispeten hafif soğutma kapasitesine sahip söndürme ortamlarında söndürülebilir.Katı deformasyon gereklilikleri ve düşük sertlik gereksinimleri olan bazı kalıplar için östenitik izotermal su verme kullanılabilir.
③ Büyük boyutlara, karmaşık şekillere ve ağır yüklere sahip soğuk çalışma kalıpları.
Cr12Mo, Crl2MoV, Cr6WV, Cr4W2MoV vb. gibi orta alaşımlı veya yüksek alaşımlı çelik kullanılmalıdır. Ayrıca yüksek hız çeliği de kullanılabilir.
Son yıllarda, yüksek hız çeliğinin soğuk işlem kalıpları olarak kullanılması eğilimi artıyor ancak şunu da belirtmek gerekir ki, şu anda artık yüksek hız çeliğinin benzersiz kırmızı sert mukavemetinin kullanımı değil, bunun yerine şunu da belirtmek gerekir. daha ziyade yüksek sertleşebilirliği ve yüksek aşınma direnci.Bu nedenle ısıl işlem prosesinde de farklılıklar olması gerekir.
Yüksek hız çeliğini soğuk kalıp olarak kullanırken, tokluğu arttırmak için düşük sıcaklıkta su verme kullanılmalıdır.Örneğin, W18Cr4V çelik kesici takımlar için yaygın olarak kullanılan su verme sıcaklığı 1280-1290 °C'dir.Soğuk çalışma kalıpları yapılırken 1190 ° C'de düşük sıcaklıkta söndürme kullanılmalıdır.Başka bir örnek W6Mo5Cr4V2 çeliğidir.Düşük sıcaklıkta söndürme kullanılarak, özellikle kayıp oranı önemli ölçüde azaltılarak servis ömrü büyük ölçüde artırılabilir.
④ Darbe yüklerine maruz kalan ve bıçak aralıkları ince olan soğuk çalışma kalıpları.
Yukarıda belirtildiği gibi, ilk üç tip soğuk iş kalıp çeliklerinin performans gereksinimleri esas olarak yüksek aşınma direncidir, bu nedenle yüksek karbonlu hiperötektoid çelik ve hatta ledeburit çeliği kullanılır.Bununla birlikte, ince uç bağlantı noktalarına sahip olan ve kullanım sırasında darbe yüküne maruz kalan yan kule kesme ve kesme kalıpları gibi bazı soğuk işleme kalıpları için yüksek darbe tokluğu gereklidir.Bu çelişkiyi gidermek için aşağıdaki önlemler alınabilir:
Ⅰ-Birincil ve ikincil karbürlerin neden olduğu çeliğin tokluğunda bir azalmayı önlemek için karbon içeriğini azaltın ve ötektoid altı çelik kullanın;
Ⅱ-Çeliğin tavlama stabilitesini ve sıcaklığını iyileştirmek için Si ve Cr gibi alaşım elementlerinin eklenmesi (240-270 °C'de temperleme), söndürme stresini tamamen ortadan kaldırmak ve sertliği azaltmadan performansı artırmak için faydalıdır;
Ⅲ-Taneleri inceltmek ve dayanıklılığı artırmak için refrakter karbürler oluşturmak üzere W gibi elementler ekleyin.Yüksek tokluğa sahip soğuk çalışma kalıpları için yaygın olarak kullanılan çelikler arasında 6SiCr, 4CrW2Si, 5CrW2Si vb. bulunur.
3. Soğuk İşleme Kalıp Çeliğinin Performans Potansiyelini Tam Olarak Kullanmanın Yolları
Soğuk işleme kalıpları olarak Cr12 tipi çelik veya yüksek hız çeliği kullanıldığında, kullanım sırasında çatlamaya eğilimli olan çeliğin yüksek kırılganlığı göze çarpan bir sorundur.Bu amaçla karbürlerin yeterli dövme yöntemleri kullanılarak rafine edilmesi gerekir.Ayrıca yeni çelik kaliteleri geliştirilmelidir.Yeni çelik kaliteleri geliştirmenin odak noktası, çeliğin karbon içeriğini ve karbür oluşturan elementlerin sayısını azaltmak olmalıdır.
Cr4W2MoV çeliği, yüksek sertlik, yüksek aşınma direnci ve iyi sertleşebilme gibi avantajlara sahiptir.Aynı zamanda iyi bir tavlama stabilitesine ve kapsamlı mekanik özelliklere sahiptir.Silikon çelik levha kalıpları vb. üretiminde kullanılır. Cr12MoV çeliğe kıyasla ömrünü 1-3 kattan fazla artırabilir.Ancak bu çeliğin dövme sıcaklık aralığı dardır ve dövme sırasında çatlamaya eğilimlidir.Dövme sıcaklığı ve çalışma özellikleri sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.
Cr2Mn2SiWMoV çeliği düşük söndürme sıcaklığına, küçük söndürme deformasyonuna ve yüksek sertleşebilirliğe sahiptir.Havada söndürülmüş mikro deformasyon olarak bilinirçelik kalıp.
7W7Cr4MoV çeliği, W18Cr4V ve Cr12MoV çeliğinin yerini alabilir.Karakteristik özelliği, karbürlerin tek biçimli olmaması ve çeliğin tokluğunun büyük ölçüde geliştirilmiş olmasıdır.
Parça2 -Sıcak çalışmaçelik kalıp
1. Sıcak işlem kalıplarının çalışma koşulları
Sıcak çalışma kalıpları, çekiçli dövme kalıplarını, sıcak ekstrüzyon kalıplarını ve basınçlı döküm kalıplarını içerir.Daha önce de belirtildiği gibi, sıcak işleme kalıplarının çalışma koşullarının temel özelliği, soğuk işleme kalıplarının çalışma koşullarından temel farkı olan sıcak metalle temastır.Bu nedenle aşağıdaki iki sorunu beraberinde getirecektir:
(1) Kalıp boşluğunun yüzey metali ısıtılır.Genellikle çekiçleme kalıpları çalışırken, kalıp boşluğunun yüzey sıcaklığı 300-400 °C'nin üzerine çıkabilir ve sıcak ekstrüzyon kalıbı 500-800 °C'nin üzerine çıkabilir;Basınçlı döküm kalıp boşluğunun sıcaklığı, basınçlı döküm malzemesinin tipine ve dökme sıcaklığına bağlıdır.Siyah metal döküm yaparken kalıp boşluğu sıcaklığı 1000 ° C'nin üzerine çıkabilir.Bu tür yüksek kullanım sıcaklıkları, kalıp boşluğunun yüzey sertliğini ve mukavemetini önemli ölçüde azaltacak ve kullanım sırasında katlanmaya yatkın hale gelecektir.Sıcak için temel performans gereksinimiçelik kalıpyüksek sıcaklıkta sertlik ve mukavemet dahil olmak üzere yüksek termoplastik direnç ve aslında çeliğin yüksek temperleme stabilitesini yansıtan yüksek termoplastik dirençtir.Buradan, sıcak kalıp çeliğini alaşımlamanın ilk yolu bulunabilir; yani Cr, W, Si gibi alaşım elementlerinin eklenmesi çeliğin tavlama stabilitesini geliştirebilir.
(2) Kalıp boşluğunun metal yüzeyinde termal yorulma (çatlama) meydana gelir.Sıcak kalıpların çalışma özellikleri aralıklıdır.Her sıcak metal oluşumundan sonra kalıp boşluğunun yüzeyinin su, yağ ve hava gibi ortamlar ile soğutulması gerekir.Bu nedenle, sıcak kalıbın çalışma durumu tekrar tekrar ısıtılır ve soğutulur, böylece kalıp boşluğunun yüzey metali tekrar tekrar termal genleşmeye maruz kalır, yani tekrar tekrar çekme ve basınç stresine maruz kalır.Sonuç olarak kalıp boşluğunun yüzeyi çatlar, buna termal yorulma denir.Bu nedenle sıcak sistemler için ikinci temel performans gereksinimiçelik kalıpyani termal yorulma direncinin yüksek olduğu ileri sürülmektedir.
Genel olarak konuşursak, çeliğin termal yorulma direncini etkileyen ana faktörler şunlardır:
① Çeliğin ısıl iletkenliği.Çeliğin yüksek termal iletkenliği, kalıbın metal yüzeyindeki ısınma derecesini azaltabilir, böylece çeliğin termal yorulma eğilimini azaltabilir.Genel olarak çeliğin ısı iletkenliğinin karbon içeriğiyle ilgili olduğuna inanılmaktadır.Karbon içeriği yüksek olduğunda ısıl iletkenlik düşüktür, bu nedenle sıcak iş için yüksek karbonlu çelik kullanılması uygun değildir.çelik kalıp.Orta karbonlu çeliğin düşük karbon içeriği (%0,3 ila %5-0,6) üretimde yaygın olarak kullanılır, bu da çeliğin sertliğinin ve mukavemetinin azalmasına neden olabilir ve aynı zamanda zararlıdır.
② Çeliğin kritik nokta etkisi.Genellikle çeliğin kritik noktası (Acl) ne kadar yüksek olursa termal yorulma eğilimi de o kadar düşük olur.Bu nedenle çeliğin kritik noktası genellikle Cr, W, Si ve kurşun alaşım elementleri eklenerek arttırılır.Böylece çeliğin termal yorulma direncini arttırır.
2. Yaygın olarak kullanılan sıcak çalışma kalıpları için çelik
(1) Çekiçli dövme kalıpları için çelik.Genel olarak konuşursak, çekiçli dövme kalıplarında çeliğin kullanımıyla ilgili iki önemli sorun vardır.Öncelikle çalışma sırasında darbe yüklerine maruz kalır.Bu nedenle çeliğin mekanik özelliklerinin, özellikle plastik deformasyon direnci ve tokluğun yüksek olması gerekir;İkinci sebep, çekiçli dövme kalıbının kesit boyutunun nispeten büyük olmasıdır (<400 mm), bu da tüm kalıbın tek biçimli mikro yapısını ve performansını sağlamak için çeliğin yüksek sertleşebilirliğini gerektirir.
Yaygın olarak kullanılan çekiçli dövme kalıp çelikleri arasında 5CrNiMo, 5CrMnMo, 5CrNiW, 5CrNiTi ve 5CrMnMoSiV bulunur.Farklı türdeki çekiç gözü kalıplarında farklı malzemeler kullanılmalıdır.Çok büyük veya büyük çekiçli dövme kalıpları için 5CrNiMo tercih edilir.5CrNiTi, 5CrNiW veya 5CrMnMoSi de kullanılabilir.5CrMnMo çeliği genellikle küçük ve orta büyüklükteki çekiçli dövme kalıplarında kullanılır.
(2) Sıcak ekstrüzyon kalıpları için çelik kullanılır ve sıcak ekstrüzyon kalıplarının çalışma özelliği yavaş yükleme hızıdır.Bu nedenle kalıp boşluğunun ısıtma sıcaklığı nispeten yüksektir, genellikle 500-800 santigrat dereceye kadar çıkar.Bu tip çeliğe yönelik performans gereklilikleri esas olarak yüksek yüksek sıcaklık dayanımına (yani yüksek tavlama stabilitesi) ve yüksek ısıl yorulma direncine odaklanmalıdır.AK ve sertleşebilirlik gereklilikleri uygun şekilde azaltılabilir.Genellikle sıcak ekstrüzyon kalıplarının boyutu küçüktür, çoğunlukla 70-90 mm'den azdır.
Yaygın olarak kullanılan sıcak ekstrüzyon kalıpları arasında 4CrW2Si, 3Cr2W8V ve %5 Cr tipi sıcak iş bulunurçelik kalıpS.Bunlar arasında 4CrW2Si hem soğuk iş olarak hem de soğuk iş olarak kullanılabilir.çelik kalıpve sıcak işçelik kalıp.Farklı kullanımları nedeniyle farklı ısıl işlem yöntemleri kullanılabilmektedir.Soğuk kalıplar yapılırken, daha düşük söndürme sıcaklıkları (870-900 ℉) ve düşük veya orta sıcaklıkta temperleme işlemi kullanılır;Sıcak kalıplar yapılırken daha yüksek bir söndürme sıcaklığı (genellikle 950-1000 ℉) ve yüksek sıcaklıkta temperleme işlemi kullanılır.
(3) Basınçlı döküm kalıpları için çelik.Genel olarak, basınçlı döküm kalıpları için çeliğin performans gereksinimleri, sıcak ekstrüzyon kalıpları için olanlara benzer; ana gereksinimler yüksek tavlama stabilitesi ve termal yorulma direncidir.Dolayısıyla yaygın olarak kullanılan çelik türü genellikle sıcak ekstrüzyon kalıpları için kullanılan çelikle aynıdır.Her zamanki gibi 4CrW2Si ve 3Cr2W8V gibi çelikler kullanılıyor.Bununla birlikte, düşük erime noktalı Zn alaşımlı basınçlı döküm kalıpları için 40Cr, 30CrMnSi ve 40CrMo kullanımı gibi farklılıklar vardır;Al ve Mg alaşımlı basınçlı döküm kalıpları için 4CrW2Si, 4Cr5MoSiV vb. seçilebilir.Cu alaşımlı döküm kalıpları için çoğunlukla 3Cr2W8V çeliği kullanılır.
ProfesyonelÖlmek SçelikStedarikçi – Jinbaicheng Metal
JINBAICHENGdünyanın önde gelen tedarikçisidirsoğuk iş ve sıcak işkalıp çelikleri, plastikçelik kalıps, basınçlı döküm takım çelikleri ve özel açık kalıpta dövmeler, üzerinde işlem1Her yıl 00.000 ton çelik.Ürünlerimiz şu adreste üretilmektedir:3üretim tesisleriŞandong, Jiangsu, ve guangdong eyaleti.100'den fazla patenti bulunan,JINBAICHENGsektöründeki ilk çelik üreticisi olmak da dahil olmak üzere dünya çapında standartları belirlemektedir.ÇinISO 9001 sertifikası almak için.Resmi internet sitesi:www.sdjbcmetal.com E-posta: jinbaichengmetal@gmail.com veya WhatsApp'tahttps://wa.me/18854809715
Gönderim zamanı: Haz-21-2023