Čelik za hladnu obradu uglavnom se koristi za štancanje, štancanje, oblikovanje, savijanje, hladno ekstrudiranje, hladno vučenje, kalupe za metalurgiju praha itd. Zahtijeva visoku tvrdoću, visoku otpornost na habanje i dovoljnu žilavost. Općenito se dijeli u dvije kategorije: opći tip i poseban tip. Na primjer, čelik za hladnu obradu opće namjene u Sjedinjenim Državama obično uključuje četiri vrste čelika: 01, A2, D2 i D3. Usporedba vrsta čelika legiranog čelika za hladnu obradu opće namjene u različitim zemljama prikazana je u Tablici 4. Prema japanskom JIS standardu, glavne vrste čelika za hladnu obradu koje se mogu koristiti su SK serija, uključujući ugljični alatni čelik SK serije, 8 legiranih alatnih čelika SKD serije i 9 brzoreznih čelika SKHMO serije, za ukupno 24 vrste čelika. Kineski standard GB/T1299-2000 legiranog alatnog čelika uključuje ukupno 11 vrsta čelika, tvoreći relativno kompletnu seriju. S promjenama u tehnologiji obrade, obrađenim materijalima i potražnji za kalupima, izvorna osnovna serija ne može zadovoljiti potrebe. Japanske čeličane i glavni europski proizvođači alatnih čelika razvili su posebne čelike za hladnu obradu i postupno formirali odgovarajuće serije čelika za hladnu obradu, a razvoj ovih čelika za hladnu obradu ujedno je i smjer razvoja čelika za hladnu obradu.
Niskolegirani čelik za kalupe za hladnu obradu, kaljen na zraku
Razvojem tehnologije toplinske obrade, posebno širokom primjenom tehnologije vakuumskog kaljenja u industriji kalupa, kako bi se smanjila deformacija kaljenja, razvijeni su neki niskolegirani čelici za mikrodeformaciju kaljeni na zraku u zemlji i inozemstvu. Ova vrsta čelika zahtijeva dobru prokaljivost i toplinsku obradu. Ima malu deformaciju, dobru čvrstoću i žilavost te određenu otpornost na habanje. Iako standardni visokolegirani čelik za hladnu obradu (kao što su D2, A2) ima dobru prokaljivost, ima visok udio legure i skup je. Stoga su u zemlji i inozemstvu razvijeni neki niskolegirani čelici za mikrodeformaciju. Ova vrsta čelika općenito sadrži legirajuće elemente Cr i Mn radi poboljšanja prokaljivosti. Ukupni sadržaj legirajućih elemenata općenito je <5%. Pogodan je za izradu preciznih dijelova s malim proizvodnim serijama. Složeni kalupi. Reprezentativne vrste čelika uključuju A6 iz Sjedinjenih Država, ACD37 od Hitachi Metals, G04 od Daido Special Steel, AKS3 od Aichi Steel itd. Kineski GD čelik, nakon kaljenja na 900°C i otpuštanja na 200°C, može zadržati određenu količinu zaostalog austenita te ima dobru čvrstoću, žilavost i dimenzijsku stabilnost. Može se koristiti za izradu alata za hladno prešanje koji su skloni krzanju i lomljenju. Visok vijek trajanja.
Kalupljeni čelik kaljen plamenom
Kako bi se skratio ciklus proizvodnje kalupa, pojednostavio proces toplinske obrade, uštedjela energija i smanjili troškovi proizvodnje kalupa, Japan je razvio neke posebne čelike za hladnu obradu za zahtjeve gašenja plamenom. Tipični uključuju Aichi Steel SX105V (7CrSiMnMoV), SX4 (Cr8), Hitachi Metal HMD5, HMD1, čelik G05 tvrtke Datong Special Steel Company itd. Kina je razvila 7Cr7SiMnMoV. Ova vrsta čelika može se koristiti za zagrijavanje lopatice ili drugih dijelova kalupa pomoću oksiacetilenskog pištolja za prskanje ili drugih grijača nakon što se kalup obradi, a zatim ohladi na zraku i kali. Općenito se može koristiti izravno nakon kaljenja. Zbog jednostavnog postupka, široko se koristi u Japanu. Reprezentativni tip čelika ove vrste čelika je 7CrSiMnMoV, koji ima dobru prokaljivost. Kada se čelik φ80 mm kali u ulju, tvrdoća na udaljenosti od 30 mm od površine može doseći 60HRC. Razlika u tvrdoći između jezgre i površine je 3HRC. Prilikom gašenja plamenom, nakon predgrijavanja na 180~200°C i zagrijavanja na 900-1000°C za kaljenje pištoljem za prskanje, tvrdoća može doseći preko 60HRC i može se dobiti očvrsli sloj debljine preko 1,5 mm.
Visoka žilavost, visoka otpornost na habanje, čelik za hladnu obradu
Kako bi se poboljšala žilavost čelika za hladnu obradu i smanjila otpornost na habanje čelika, neke velike strane tvrtke za proizvodnju čelika za kalupe sukcesivno su razvile niz čelika za hladnu obradu s visokom žilavošću i visokom otpornošću na habanje. Ova vrsta čelika općenito sadrži oko 1% ugljika i 8% Cr. Dodatkom Mo, V, Si i drugih legirajućih elemenata, njegovi karbidi su fini, ravnomjerno raspoređeni, a žilavost im je mnogo veća od one kod čelika tipa Cr12, dok im je otpornost na habanje slična. Njihova tvrdoća, čvrstoća na savijanje, čvrstoća na zamor i lom su visoke, a njihova stabilnost protiv popuštanja također je veća od čelika za kalupe tipa Cr12. Pogodni su za brze probijače i probijače s više stanica. Reprezentativne vrste čelika ove vrste čelika su japanski DC53 s niskim udjelom V i CRU-WEAR s visokim udjelom V. DC53 se kali na 1020-1040°C, a tvrdoća može doseći 62-63HRC nakon hlađenja na zraku. Može se popuštati na niskim temperaturama (180 ~ 200 ℃) i visokim temperaturama (500 ~ 550 ℃), njegova žilavost može biti 1 puta veća od D2, a otpornost na zamor je 20% veća od D2; nakon CRU-WEAR kovanja i valjanja, žari se i austenitizira na 850-870 ℃. Manje od 30 ℃/sat, hladi se na 650 ℃ i otpušta, tvrdoća može doseći 225-255HB, temperatura kaljenja može se odabrati u rasponu od 1020 ~ 1120 ℃, tvrdoća može doseći 63HRC, popušta se na 480 ~ 570 ℃ ovisno o uvjetima upotrebe, s očitim sekundarnim učinkom kaljenja, otpornosti na habanje i žilavosti.
Osnovni čelik (brzobrzinski čelik)
Brzorezni čelik se u inozemstvu široko koristi za proizvodnju visokoučinkovitih, dugotrajnih kalupa za hladnu obradu zbog svoje izvrsne otpornosti na habanje i crvene tvrdoće, poput japanskog općeg standardnog brzoreznog čelika SKH51 (W6Mo5Cr4V2). Kako bi se prilagodio zahtjevima kalupa, žilavost se često poboljšava smanjenjem temperature kaljenja, tvrdoće kaljenja ili smanjenjem sadržaja ugljika u brzoreznom čeliku. Matrični čelik se razvija od brzoreznog čelika, a njegov kemijski sastav je ekvivalentan matričnom sastavu brzoreznog čelika nakon kaljenja. Stoga je broj preostalih karbida nakon kaljenja mali i ravnomjerno raspoređen, što uvelike poboljšava žilavost čelika u usporedbi s brzoreznim čelikom. Sjedinjene Američke Države i Japan proučavali su bazne čelike s vrstama VascoMA, VascoMatrix1 i MOD2 početkom 1970-ih. Nedavno su razvijeni DRM1, DRM2, DRM3 itd. Općenito se koriste za kalupe za hladnu obradu koji zahtijevaju veću žilavost i bolju stabilnost protiv popuštanja. Kina je također razvila neke osnovne čelike, kao što su 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi i drugi čelici. Ova vrsta čelika ima dobru čvrstoću i žilavost te se široko koristi u hladnom ekstrudiranju, hladnom probijanju debelih ploča, kotačima za valjanje navoja, alatima za utiskivanje, alatima za hladno savijanje itd., a može se koristiti i kao alati za toplo ekstrudiranje.
Čelik za kalupe od metalurgije praha
Visokolegirani čelik za hladnu obradu tipa LEDB proizveden konvencionalnim postupcima, posebno materijali velikog presjeka, ima grube eutektičke karbide i neravnomjernu raspodjelu, što ozbiljno smanjuje žilavost, brusivost i izotropiju čelika. Posljednjih godina, velike strane tvrtke za specijalne čelike koje proizvode alatni čelik koncentrirale su se na razvoj serije brzoreznih čelika i visokolegiranih čelika za kalupe metalurškog praha, što je dovelo do brzog razvoja ove vrste čelika. Korištenjem postupka metalurgije praha, atomizirani čelični prah se brzo hladi, a formirani karbidi su fini i ujednačeni, što značajno poboljšava žilavost, brusivost i izotropiju materijala kalupa. Zahvaljujući ovom posebnom proizvodnom procesu, karbidi su fini i ujednačeni, a obradivost i performanse brušenja su poboljšane, što omogućuje dodavanje većeg sadržaja ugljika i vanadija čeliku, čime se razvija niz novih vrsta čelika. Na primjer, japanska Datongova DEX serija (DEX40, DEX60, DEX80, itd.), Hitachi Metalova HAP serija, Fujikoshijeva FAX serija, UDDEHOLMOVA VANADIS serija, francuska Erasteelova ASP serija i američka tvrtka CRUCIBLE, alatni čelik za metalurgiju praha, brzo se razvijaju. Formiranjem serije čelika za metalurgiju praha kao što su CPM1V, CPM3V, CPM1OV, CPM15V, itd., njihova otpornost na habanje i žilavost značajno su poboljšane u usporedbi s alatnim čelikom za kalupe proizvedenim uobičajenim postupcima.
Vrijeme objave: 02.04.2024.