Халоднаапрацоўчая штампаваная сталь у асноўным выкарыстоўваецца для штампоўкі, высечкі, фармавання, гнутця, халоднага экструзіі, халоднага валачэння, парашковай металургіі і г.д. Яна патрабуе высокай цвёрдасці, высокай зносаўстойлівасці і дастатковай трываласці. Звычайна падзяляецца на дзве катэгорыі: агульны тып і спецыяльны тып. Напрыклад, у ЗША агульная халоднаапрацоўчая штампаваная сталь звычайна ўключае чатыры маркі сталі: 01, A2, D2 і D3. Параўнанне марак сталі агульнай халоднаапрацоўчай легаванай штампаванай сталі ў розных краінах паказана ў табліцы 4. Згодна з японскім стандартам JIS, асноўнымі тыпамі халоднаапрацоўчай штампаванай сталі, якія можна выкарыстоўваць, з'яўляюцца серыя SK, у тым ліку вугляродзістая інструментальная сталь серыі SK, 8 легаваных інструментальных сталей серыі SKD і 9 хуткарэзных сталей серыі SKHMO, усяго 24 маркі сталі. Кітайскі стандарт GB/T1299-2000 на легаваную інструментальную сталь уключае ў сябе ў агульнай складанасці 11 тыпаў сталі, што ўтварае адносна поўную серыю. З-за змяненняў у тэхналогіі апрацоўкі, апрацоўваемых матэрыялах і попыце на формы, першапачатковая базавая серыя не можа задаволіць патрэбы. Японскія сталеліцейныя заводы і буйныя еўрапейскія вытворцы інструментальнай і штамповай сталі распрацавалі спецыяльную штамповую сталь для халоднай апрацоўкі і паступова сфармавалі адпаведныя серыі штамповай сталі для халоднай апрацоўкі, распрацоўка гэтых штампавых сталей таксама з'яўляецца кірункам развіцця штамповай сталі для халоднай апрацоўкі.
Нізкалегаваная сталь для халоднай апрацоўкі, загартоўваная на паветры
З развіццём тэхналогіі тэрмічнай апрацоўкі, асабліва шырокага прымянення тэхналогіі вакуумнай загартоўкі ў прэс-формах, для зніжэння дэфармацыі пры загартоўцы, у краіне і за мяжой былі распрацаваны некаторыя нізкалегаваныя мікрадэфармацыйныя сталі, загартаваныя на паветры. Гэты тып сталі патрабуе добрай пракаліваемасці і тэрмічнай апрацоўкі. Ён мае невялікую дэфармацыю, добрую трываласць і глейкасць, а таксама пэўную зносаўстойлівасць. Нягледзячы на тое, што стандартная высокалегаваная сталь для халоднай апрацоўкі (напрыклад, D2, A2) мае добрую пракаліваемасць, яна мае высокае ўтрыманне сплаваў і дарагая. Таму ў краіне і за мяжой былі распрацаваны некаторыя нізкалегаваныя мікрадэфармацыйныя сталі. Гэты тып сталі звычайна змяшчае легіруючыя элементы Cr і Mn для паляпшэння пракаліваемасці. Агульнае ўтрыманне легіруючых элементаў звычайна <5%. Ён падыходзіць для вырабу дакладных дэталяў невялікімі партыямі. Складаныя прэс-формы. Тыповыя маркі сталі ўключаюць A6 з ЗША, ACD37 ад Hitachi Metals, G04 ад Daido Special Steel, AKS3 ад Aichi Steel і г.д. Кітайская сталь GD пасля загартоўкі пры тэмпературы 900°C і адпуску пры тэмпературы 200°C можа захоўваць пэўную колькасць рэшткавага аўстэніту і мае добрую трываласць, глейкасць і стабільнасць памераў. Яе можна выкарыстоўваць для вырабу штампаў для халоднай штампоўкі, схільных да сколаў і разломаў. Высокі тэрмін службы.
Загартаваная полымем формавая сталь
Каб скараціць цыкл вырабу прэс-формы, спрасціць працэс тэрмічнай апрацоўкі, зэканоміць энергію і знізіць вытворчы кошт прэс-формы, у Японіі былі распрацаваны спецыяльныя сталі для халоднай апрацоўкі, якія адпавядаюць патрабаванням полымявай загартоўкі. Тыповымі з іх з'яўляюцца сталь SX105V (7CrSiMnMoV), SX4 (Cr8) ад Aichi Steel, HMD5, HMD1 ад Hitachi Metal, сталь G05 ад Datong Special Steel Company і г.д. Кітай распрацаваў 7Cr7SiMnMoV. Гэты тып сталі можа выкарыстоўвацца для награвання ляза або іншых частак прэс-формы з дапамогай кіслародна-ацэтыленавага распыляльніка або іншых награвальнікаў пасля апрацоўкі прэс-формы, а затым астуджаецца на паветры і загартоўваецца. Як правіла, яго можна выкарыстоўваць адразу пасля загартоўкі. Дзякуючы простаму працэсу, ён шырока выкарыстоўваецца ў Японіі. Тыповым тыпам сталі гэтага тыпу з'яўляецца 7CrSiMnMoV, які мае добрую загартоўвальнасць. Пры загартоўцы сталі таўшчынёй φ80 мм у алеі цвёрдасць на адлегласці 30 мм ад паверхні можа дасягаць 60HRC. Розніца ў цвёрдасці паміж ядром і паверхняй складае 3HRC. Пры полымявай загартоўцы, пасля папярэдняга нагрэву да 180~200°C і нагрэву да 900-1000°C для загартоўкі з дапамогай распыляльніка, цвёрдасць можа дасягаць больш за 60HRC, і можна атрымаць загартаваны пласт таўшчынёй больш за 1,5 мм.
Высокая трываласць, высокая зносаўстойлівасць, халоднадэфармаваная штамповая сталь
Каб палепшыць трываласць халоднаапрацоўчай сталі і знізіць яе зносаўстойлівасць, некаторыя буйныя замежныя кампаніі па вытворчасці ліцейнай сталі паслядоўна распрацавалі серыю халоднаапрацоўчай сталі з высокай трываласцю і зносаўстойлівасцю. Гэты тып сталі звычайна змяшчае каля 1% вугляроду і 8% Cr. З даданнем Mo, V, Si і іншых легіруючых элементаў яе карбіды дробныя, раўнамерна размеркаваныя, а трываласць значна вышэйшая, чым у сталі тыпу Cr12, пры гэтым зносаўстойлівасць падобная. Іх цвёрдасць, трываласць на выгіб, трываласць на стомленасць і глейкасць разбурэння высокія, а ўстойлівасць да адпуску таксама вышэйшая, чым у ліцейнай сталі тыпу Cr12. Яны падыходзяць для хуткасных і шматстанцыйных штампоў. Тыповымі тыпамі сталі для гэтага тыпу сталі з'яўляюцца японская DC53 з нізкім утрыманнем V і CRU-WEAR з высокім утрыманнем V. DC53 гартуецца пры тэмпературы 1020-1040°C, а цвёрдасць пасля астуджэння на паветры можа дасягаць 62-63HRC. Яго можна адпускаць пры нізкай тэмпературы (180 ~ 200℃) і высокай тэмпературы (500 ~ 550℃), яго глейкасць можа быць у 1 раз вышэй, чым у D2, а ўстойлівасць да стомленасці на 20% вышэй, чым у D2; пасля коўкі і пракаткі CRU-WEAR ён адпальваецца і аўстэнізуецца пры тэмпературы 850-870℃. Менш за 30℃/гадзіну, астуджаецца да 650℃ і адпускаецца, цвёрдасць можа дасягаць 225-255HB, тэмпература загартоўкі можа быць выбрана ў дыяпазоне 1020~1120℃, цвёрдасць можа дасягаць 63HRC, адпускаецца пры 480~570℃ у залежнасці ад умоў выкарыстання, з відавочнымі другаснымі ўмацаваннямі. Эфект загартоўкі, зносаўстойлівасць і глейкасць лепшыя, чым у D2.
Базавая сталь (хуткарэзная сталь)
Хуткарэзная сталь шырока выкарыстоўваецца за мяжой для вырабу высокапрадукцыйных, даўгавечных формаў для халоднай апрацоўкі дзякуючы сваёй выдатнай зносаўстойлівасці і цвёрдасці ў чырвоным колеры, як, напрыклад, агульная стандартная хуткарэзная сталь SKH51 (W6Mo5Cr4V2) у Японіі. Каб адаптавацца да патрабаванняў формы, глейкасць часта паляпшаюць шляхам зніжэння тэмпературы загартоўкі, цвёрдасці загартоўкі або зніжэння ўтрымання вугляроду ў хуткарэзнай сталі. Матрычная сталь распрацоўваецца з хуткарэзнай сталі, і яе хімічны склад эквівалентны складу матрыцы хуткарэзнай сталі пасля загартоўкі. Такім чынам, колькасць рэшткавых карбідаў пасля загартоўкі невялікая і раўнамерна размеркавана, што значна паляпшае глейкасць сталі ў параўнанні з хуткарэзнай сталлю. У пачатку 1970-х гадоў у ЗША і Японіі вывучаліся базавыя сталі марак VascoMA, VascoMatrix1 і MOD2. Нядаўна былі распрацаваны DRM1, DRM2, DRM3 і г.д. Звычайна выкарыстоўваюцца для формаў для халоднай апрацоўкі, якія патрабуюць больш высокай глейкасці і лепшай устойлівасці да адпуску. Кітай таксама распрацаваў некаторыя базавыя сталі, такія як 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi і іншыя. Гэты тып сталі мае добрую трываласць і глейкасць і шырока выкарыстоўваецца ў халодным экструзіі, халодным штампаванні тоўстых лістоў, разьбонакатных колах, штампавых штампах, халоднавысаджвальных штампах і г.д., а таксама можа выкарыстоўвацца ў якасці штампаў для цёплага экструзіі.
Парашковая металургія сталі для ліцця
Высокалегаваная халоднаапрацоўчая штампаваная сталь тыпу LEDB, якая вырабляецца традыцыйнымі метадамі, асабліва для вырабаў з буйных металаў, мае буйныя эўтэктычныя карбіды і іх нераўнамернае размеркаванне, што сур'ёзна зніжае трываласць, шліфавальнасць і ізатрапію сталі. У апошнія гады буйныя замежныя кампаніі па вытворчасці спецыяльнай сталі, якія вырабляюць інструментальную і штамповую сталь, сканцэнтраваліся на распрацоўцы серыі хуткарэзных сталей і высокалегаваных штампавых сталей, што прывяло да хуткага развіцця гэтага тыпу сталі. Пры выкарыстанні працэсу парашковай металургіі распылены сталёвы парашок хутка астывае, а ўтвораныя карбіды становяцца дробнымі і аднастайнымі, што значна паляпшае трываласць, шліфавальнасць і ізатрапію матэрыялу формы. Дзякуючы гэтаму спецыяльнаму вытворчаму працэсу, карбіды становяцца дробнымі і аднастайнымі, а апрацоўвальнасць і характарыстыкі шліфавання паляпшаюцца, што дазваляе дадаваць у сталь больш высокае ўтрыманне вугляроду і ванадыю, тым самым распрацоўваючы серыю новых тыпаў сталі. Напрыклад, хутка развіваюцца інструментальныя сталі для парашковай металургіі серыі DEX (DEX40, DEX60, DEX80 і г.д.) японскай кампаніі Datong, серыі HAP ад Hitachi Metal, серыі FAX ад Fujikoshi, серыі VANADIS ад UDDEHOLM, серыі ASP ад французскай Erasteel і інструментальныя сталі для штампаў амерыканскай кампаніі CRUCIBLE. Дзякуючы распрацоўцы серыі сталей для парашковай металургіі, такіх як CPM1V, CPM3V, CPM1OV, CPM15V і г.д., іх зносаўстойлівасць і трываласць значна паляпшаюцца ў параўнанні з інструментальнымі сталямі, якія вырабляюцца звычайнымі метадамі.
Час публікацыі: 02 красавіка 2024 г.