Šaltojo apdirbimo presformų plienas daugiausia naudojamas štampavimui, ruošinių ruošimui, formavimui, lenkimui, šaltajam ekstruzijai, šaltajam tempimui, miltelinės metalurgijos štampams ir kt. Jam reikalingas didelis kietumas, didelis atsparumas dilimui ir pakankamas tvirtumas. Paprastai jis skirstomas į dvi kategorijas: bendrąjį tipą ir specialųjį tipą. Pavyzdžiui, Jungtinėse Valstijose bendrosios paskirties šaltojo apdirbimo presformų plienas paprastai apima keturias plieno rūšis: 01, A2, D2 ir D3. Įvairių šalių bendrosios paskirties šaltojo apdirbimo legiruotojo presformų plieno rūšių palyginimas pateiktas 4 lentelėje. Pagal Japonijos JIS standartą, pagrindiniai šaltojo apdirbimo presformų plieno tipai, kuriuos galima naudoti, yra SK serija, įskaitant SK serijos anglinį įrankinį plieną, 8 SKD serijos legiruotojo įrankinio plieno ir 9 SKHMO serijos greitapjovio plieno, iš viso 24 plieno rūšys. Kinijos GB/T1299-2000 legiruotojo įrankinio plieno standartas apima iš viso 11 plieno rūšių, sudarančių gana išsamią seriją. Keičiantis apdorojimo technologijoms, apdorojamoms medžiagoms ir formų paklausai, pradinė pagrindinė serija negali patenkinti poreikių. Japonijos plieno gamyklos ir pagrindiniai Europos įrankių bei štampų plieno gamintojai sukūrė specialios paskirties šaltojo apdirbimo štampų plieną ir palaipsniui suformavo atitinkamas šaltojo apdirbimo štampų plieno serijas. Šių šaltojo apdirbimo štampų plienų kūrimas taip pat yra šaltojo apdirbimo štampų plieno kūrimo kryptis.
Mažai legiruoto oro gesinimo šaltojo apdirbimo plienas
Tobulėjant terminio apdorojimo technologijoms, ypač plačiai taikant vakuuminio gesinimo technologiją liejimo pramonėje, siekiant sumažinti gesinimo deformaciją, šalyje ir užsienyje buvo sukurti kai kurie mažai legiruoti oru grūdinti mikrodeformaciniai plienai. Šio tipo plienui reikalingas geras grūdinamumas ir terminis apdorojimas. Jis pasižymi maža deformacija, geru stiprumu ir tvirtumu, taip pat tam tikru atsparumu dilimui. Nors standartinis daug legiruotas šaltojo apdirbimo presforminis plienas (pvz., D2, A2) pasižymi geru grūdinamumu, jis turi didelį legiruotų elementų kiekį ir yra brangus. Todėl šalyje ir užsienyje buvo sukurti kai kurie mažai legiruoti mikrodeformaciniai plienai. Šio tipo pliene paprastai yra Cr ir Mn legiruotų elementų, siekiant pagerinti grūdinamumą. Bendras legiruotų elementų kiekis paprastai yra <5%. Jis tinka tikslių detalių gamybai mažomis gamybos partijomis. Sudėtingoms liejimo formoms. Tipinės plieno rūšys yra A6 iš Jungtinių Amerikos Valstijų, ACD37 iš „Hitachi Metals“, G04 iš „Daido Special Steel“, AKS3 iš „Aichi Steel“ ir kt. Kiniškas GD plienas, po grūdinimo 900 °C temperatūroje ir atleidimo 200 °C temperatūroje, gali išlaikyti tam tikrą kiekį išlikusio austenito ir pasižymi geru stiprumu, tvirtumu ir matmenų stabilumu. Jis gali būti naudojamas šaltojo štampavimo matricoms, kurios yra linkusios skilinėti ir lūžti, gaminti. Ilgas tarnavimo laikas.
Liepsna gesintas liejimo plienas
Siekiant sutrumpinti liejimo formos gamybos ciklą, supaprastinti terminio apdorojimo procesą, taupyti energiją ir sumažinti liejimo formos gamybos sąnaudas, Japonija sukūrė specialius šaltojo apdirbimo štampo plienus, skirtus gesinti liepsna. Tipiški jų yra „Aichi Steel“ SX105V (7CrSiMnMoV), SX4 (Cr8), „Hitachi Metal“ HMD5, HMD1, „Datong Special Steel Company“ G05 plienas ir kt. Kinija sukūrė 7Cr7SiMnMoV. Šio tipo plienas gali būti naudojamas peiliui ar kitoms liejimo formos dalims kaitinti naudojant oksiacetileno purškimo pistoletą ar kitus šildytuvus po to, kai forma apdorojama, o po to aušinamas oru ir grūdinamas. Paprastai jį galima naudoti iš karto po grūdinimo. Dėl paprasto proceso jis plačiai naudojamas Japonijoje. Tipinis šio tipo plieno tipas yra 7CrSiMnMoV, kuris pasižymi geru grūdinamumu. Kai φ80 mm plienas grūdinamas alyva, kietumas 30 mm atstumu nuo paviršiaus gali siekti 60 HRC. Šerdies ir paviršiaus kietumo skirtumas yra 3 HRC. Gesinant liepsna, po įkaitinimo iki 180–200 °C ir įkaitinimo iki 900–1000 °C gesinimo purškimo pistoletu, kietumas gali siekti daugiau nei 60 HRC, o sukietėjęs sluoksnis gali būti storesnis nei 1,5 mm.
Didelis tvirtumas, didelis atsparumas dilimui šaltojo apdirbimo plienas
Siekdamos pagerinti šaltojo apdirbimo presformų plieno tvirtumą ir sumažinti plieno atsparumą dilimui, kai kurios didelės užsienio liejimo plieno gamybos įmonės nuosekliai sukūrė šaltojo apdirbimo presformų plieno seriją, pasižyminčią dideliu tvirtumu ir atsparumu dilimui. Šio tipo pliene paprastai yra apie 1 % anglies ir 8 % Cr. Pridėjus Mo, V, Si ir kitų legiruojančių elementų, jo karbidai yra smulkūs, tolygiai pasiskirstę, o tvirtumas yra daug didesnis nei Cr12 tipo plieno, o atsparumas dilimui yra panašus. Jų kietumas, lenkimo stipris, nuovargio stipris ir lūžio stipris yra dideli, o atsparumas grūdinimui taip pat yra didesnis nei Crl2 tipo liejimo plieno. Jie tinka greitaeigiams ir daugiapakopiams perforatoriams. Tipinės šio tipo plieno rūšys yra Japonijos DC53 su mažu V kiekiu ir CRU-WEAR su dideliu V kiekiu. DC53 grūdinamas 1020–1040 °C temperatūroje, o po aušinimo oru kietumas gali siekti 62–63 HRC. Jį galima atleisti žemoje temperatūroje (180–200 ℃) ir aukštoje temperatūroje (500–550 ℃), jo tvirtumas gali būti 1 kartą didesnis nei D2, o nuovargio charakteristikos yra 20 % didesnės nei D2; po CRU-WEAR kalimo ir valcavimo, jis atkaitinamas ir austenitizuojamas 850–870 ℃ temperatūroje. Mažiau nei 30 ℃/val. greičiu, atvėsinamas iki 650 ℃ ir atleidžiamas, kietumas gali siekti 225–255 HB, grūdinimo temperatūrą galima pasirinkti 1020–1120 ℃ diapazone, kietumas gali siekti 63 HRC, atleidžiamas 480–570 ℃ temperatūroje, atsižvelgiant į naudojimo sąlygas, su akivaizdžiais antriniais grūdinimo efektais, atsparumu dilimui ir tvirtumu, kurie yra geresni nei D2.
Bazinis plienas (greitaeigis plienas)
Dėl puikaus atsparumo dilimui ir raudonojo kietumo greitapjovis plienas užsienyje buvo plačiai naudojamas gaminant didelio našumo, ilgaamžes šaltojo apdirbimo formas, tokias kaip Japonijos bendrasis greitapjovio plieno SKH51 (W6Mo5Cr4V2) standartas. Siekiant prisitaikyti prie formos reikalavimų, tvirtumas dažnai gerinamas sumažinant gesinimo temperatūrą, kietumą arba anglies kiekį greitapjoviame pliene. Matricinis plienas gaminamas iš greitapjovio plieno, o jo cheminė sudėtis yra lygiavertė greitapjovio plieno matricinei sudėčiai po grūdinimo. Todėl po grūdinimo likusių karbidų skaičius yra mažas ir tolygiai pasiskirstęs, o tai labai pagerina plieno tvirtumą, palyginti su greitapjoviu plienu. Jungtinės Valstijos ir Japonija aštuntojo dešimtmečio pradžioje tyrė bazinius plienus su VascoMA, VascoMatrix1 ir MOD2 rūšimis. Neseniai buvo sukurti DRM1, DRM2, DRM3 ir kt. Paprastai naudojami šaltojo apdirbimo formoms, kurioms reikalingas didesnis tvirtumas ir geresnis atsparumas grūdinimui. Kinija taip pat sukūrė kai kuriuos pagrindinius plienus, tokius kaip 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi ir kitus plienus. Šio tipo plienas pasižymi geru stiprumu ir tvirtumu, todėl yra plačiai naudojamas šaltojo ekstruzijos, storų plokščių šaltojo štampavimo, sriegių valcavimo ratų, įspaudimo matricų, šaltojo presavimo matricų ir kt. gamyboje, taip pat gali būti naudojamas kaip šiltojo ekstruzijos matricos.
Miltelių metalurgijos liejimo plienas
Įprastais procesais gaminamas LEDB tipo legiruotas šaltojo apdirbimo presforminis plienas, ypač didelių profilių medžiagos, turi stambius eutektinius karbidus ir netolygų jų pasiskirstymą, o tai smarkiai sumažina plieno tvirtumą, šlifavimo galimybes ir izotropiją. Pastaraisiais metais didžiosios užsienio specialiojo plieno įmonės, gaminančios įrankių ir presformų plieną, sutelkė dėmesį į greitapjovio plieno ir labai legiruoto presformų plieno serijų kūrimą, o tai lėmė spartų šio tipo plieno vystymąsi. Naudojant miltelių metalurgijos procesą, purškiami plieno milteliai greitai atvėsta, o susidarę karbidai yra smulkūs ir vienodi, o tai žymiai pagerina liejimo medžiagos tvirtumą, šlifavimo galimybes ir izotropiją. Dėl šio specialaus gamybos proceso karbidai yra smulkūs ir vienodi, pagerėja apdirbamumas ir šlifavimo našumas, todėl į plieną galima pridėti didesnį anglies ir vanadžio kiekį, taip sukuriant naujų plieno rūšių seriją. Pavyzdžiui, sparčiai tobulėja Japonijos „Datong“ DEX serijos (DEX40, DEX60, DEX80 ir kt.), „Hitachi Metal“ HAP serijos, „Fujikoshi“ FAX serijos, „UDDEHOLM“ VANADIS serijos, Prancūzijos „Erasteel“ ASP serijos ir Amerikos bendrovės „CRUCIBLE“ miltelinės metalurgijos įrankių ir štampų plienai. Formuojant miltelinės metalurgijos plienų serijas, tokias kaip CPMlV, CPM3V, CPMlOV, CPM15V ir kt., jų atsparumas dilimui ir tvirtumas gerokai padidėja, palyginti su įprastu būdu pagamintu įrankių ir štampų plienu.
Įrašo laikas: 2024 m. balandžio 2 d.