ההבדל בין פלדת תבנית עבודה קרה לפלדת תבנית עבודה חמה

חלק 1 -עבודה קרהלָמוּתפְּלָדָה

פלדה לעיבוד קר כולל תבניות לייצור ניקוב וחיתוך (תבניות ניקוב וחיתוך, תבניות חיתוך, ניקובים, מספריים), תבניות כותרות קרות, תבניות שחול קר, תבניות כיפוף ותבניות שרטוט חוטים וכו'.

1. תנאי עבודה ודרישות ביצועים לעבודה קרהלמות פלדה

במהלך הפעולה של עבודה קרהלמות פלדה, בשל התנגדות העיוות הגבוהה של החומר המעובד, החלק העובד של התבנית נושא לחץ גדול, כוח כיפוף, כוח השפעה וכוח חיכוך.לכן, הסיבה הנורמלית לגירוד תבניות עבודה קרה היא בדרך כלל עקב בלאי.ישנם גם מקרים בהם הם נכשלים בטרם עת עקב שבר, כוח קריסה ועיוות החורג מהסבילות.

בהשוואה לפלדת כלי חיתוך, עבודה קרהלמות פלדהיש קווי דמיון רבים.התבנית נדרשת להיות בעלת קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה, חוזק כיפוף גבוה וקשיחות מספקת כדי להבטיח התקדמות חלקה של תהליך ההטבעה.ההבדל טמון בצורה המורכבת וטכנולוגיית העיבוד של התבנית, כמו גם בשטח החיכוך הגדול ובאפשרות הגבוהה לבלאי, המקשים על התיקון והשחזה.לכן, נדרשת עמידות גבוהה יותר לבלאי.כאשר התבנית פועלת, היא נושאת לחץ ניקוב גבוה ונוטה לריכוז מתח בשל צורתה המורכבת, ולכן היא דורשת קשיחות גבוהה;לתבנית יש גודל גדול וצורה מורכבת, ולכן היא דורשת התקשות גבוהה, דפורמציה קטנה ונטיית סדקים.בקיצור, הדרישות להתקשות, עמידות בפני שחיקה וקשיחות של עבודה קרהלמות פלדהגבוהים מאלה של פלדת כלי חיתוך.עם זאת, הדרישות לקשיות אדומה נמוכות יחסית או בעצם לא נדרשות (מכיוון שהיא נוצרת במצב קר), ולכן נוצרו גם כמה דרגות פלדה המתאימות לתבניות עבודה קרה, כמו התפתחות עמידות בפני שחיקה גבוהה, דפורמציה מיקרו. עבודה קרהלמות פלדהועבודה קרה בקשיחות גבוההלמות פלדה.

2. בחירת דרגת פלדה

בדרך כלל, בהתאם לתנאי השימוש של תבניות עבודה קרה, ניתן לחלק את מבחר דרגות הפלדה לארבעה המצבים הבאים:

①Cתבנית עבודה ישנה עם גודל קטן, צורה פשוטה ועומס קל.

לדוגמה, אגרוף ומספריים קטנים לחיתוך לוחות פלדה יכולים להיות עשויים מפלדות כלי פחמן כגון T7A, T8A, T10A ו-T12A.היתרונות של סוג זה של פלדה הם;יכולת עיבוד טובה, מחיר זול ומקור קל.אבל החסרונות שלו הם: קשיחות נמוכה, עמידות בפני שחיקה ירודה ועיוות מרווה גדול.לכן הוא מתאים רק לייצור כלים בעלי מידות קטנות, צורות פשוטות ועומסים קלים, וכן תבניות עבודה קרה הדורשות שכבת התקשות נמוכה וקשיחות גבוהה.

② תבניות עבודה קרה עם ממדים גדולים, צורות מורכבות ועומסים קלים.

סוגי הפלדה הנפוצים כוללים פלדות כלי חיתוך מסגסוגת נמוכה כגון 9SiCr, CrWMn, GCr15 ו-9Mn2V.קוטר ההמרה של פלדות אלו בשמן יכול להגיע בדרך כלל ל-40 מ"מ.ביניהם, פלדה 9Mn2V היא סוג של עבודה קרהלמות פלדהשפותח בסין בשנים האחרונות שאינו מכיל Cr.זה יכול להחליף או להחליף חלקית פלדה המכילה Cr.

ההטרוגניות הקרבידית ונטיית הסדקים לכיבוי של פלדת 9Mn2V קטנים יותר מאלו של פלדת CrWMn, ונטיית הפירוק קטנה יותר מזו של פלדת 9SiCr, בעוד שהקשיחות גדולה מזו של פלדת כלי פחמן.מחירו גבוה בכ-30% בלבד מזה האחרון, כך שמדובר בדרגת פלדה שכדאי לקדם ולהשתמש בה.עם זאת, לפלדה 9Mn2V יש גם כמה חסרונות, כגון קשיחות השפעה נמוכה ותופעת פיצוח שנמצאת בייצור ובשימוש.בנוסף, יציבות החיסום ירודה, וטמפרטורת החיסום בדרך כלל אינה עולה על 180 ℃.כאשר מזגו ב-200 ℃, חוזק הכיפוף והקשיחות מתחילים להראות ערכים נמוכים.

פלדה 9Mn2V ניתנת להרווה באמצעי מרווה עם כושר קירור עדין יחסית כמו חנקה ושמן חם.עבור תבניות מסוימות עם דרישות דפורמציה קפדניות ודרישות קשיות נמוכות, ניתן להשתמש במרווה איזותרמית אוסטניטית.

③ תבניות עבודה קרה עם ממדים גדולים, צורות מורכבות ועומסים כבדים.

יש להשתמש בפלדה מסגסוגת בינונית או סגסוגת גבוהה, כגון Cr12Mo, Crl2MoV, Cr6WV, Cr4W2MoV וכו'. בנוסף, ניתן להשתמש גם בפלדה במהירות גבוהה.

בשנים האחרונות הולכת וגוברת מגמת השימוש בפלדה מהירה כתבניות לעבודה קרה, אך יש לציין כי בשלב זה, אין מדובר עוד בשימוש בחוזק האדום הקשה הייחודי של הפלדה המהירה, אלא אלא יכולת ההתקשות הגבוהה שלו ועמידות הבלאי הגבוהה שלו.לכן, צריכים להיות הבדלים גם בתהליך הטיפול בחום.

בעת שימוש בפלדה במהירות גבוהה כתבנית קרה, יש להשתמש במרווה בטמפרטורה נמוכה כדי לשפר את הקשיחות.לדוגמה, טמפרטורת ההמרה הנפוצה עבור כלי חיתוך פלדה W18Cr4V היא 1280-1290 ℃.בעת הכנת תבניות עבודה קרה, יש להשתמש במרווה בטמפרטורה נמוכה ב-1190 ℃.דוגמה נוספת היא פלדה W6Mo5Cr4V2.באמצעות מרווה בטמפרטורה נמוכה, ניתן לשפר מאוד את חיי השירות, במיוחד על ידי הפחתה משמעותית של שיעור האובדן.

④ תבניות עבודה קרה הנתונות לעומסי פגיעה ובעלות מרווחי להבים דקים.

כפי שצוין לעיל, דרישות הביצועים של שלושת הסוגים הראשונים של פלדות למות עבודה קרה הן בעיקר עמידות גבוהה בפני שחיקה, ולכן נעשה שימוש בפלדת היפראווטקטואידית גבוהה מפחמן ואפילו פלדה ledeבורית.עם זאת, עבור חלקים לעבודה קרה, כגון כדורי חיתוך והחתמה של המגדל הצדדיים, בעלי חיבורי קת דקים ונתונים לעומס פגיעה בעת השימוש, נדרשת קשיחות פגיעה גבוהה.על מנת לפתור סתירה זו, ניתן לנקוט באמצעים הבאים:

Ⅰ-להפחית את תכולת הפחמן ולהשתמש בפלדה hypoeutectoid כדי למנוע ירידה בקשיחות של הפלדה הנגרמת על ידי קרבידים ראשוניים ומשניים;

Ⅱ-הוספת אלמנטים מסגסוגת כגון Si ו-Cr כדי לשפר את יציבות הטמפרטורת והטמפרטורה של הפלדה (מזג ב-240-270 ℃) מועילה לביטול מלא של מתח ההמרה ושיפור הביצועים מבלי להפחית את הקשיות;

Ⅲ-הוסף אלמנטים כגון W ליצירת קרבידים חסינים כדי לעדן גרגרים ולשפר את הקשיחות.הפלדות הנפוצות עבור תבניות עבודה קרה בקשיחות גבוהה כוללות 6SiCr, 4CrW2Si, 5CrW2Si וכו'.

3. דרכים לניצול מלא של פוטנציאל הביצועים של פלדה לעבודה קרה

כאשר משתמשים בפלדה מסוג Cr12 או בפלדה מהירה כתבניות לעבודה קרה, בעיה בולטת היא הפריכות הגבוהה של הפלדה, הנוטה להיסדק במהלך השימוש.לשם כך, יש צורך לשכלל קרבידים באמצעות שיטות חישול מספקות.בנוסף, יש לפתח דרגות פלדה חדשות.המוקד של פיתוח דרגות פלדה חדשות צריך להיות הפחתת תכולת הפחמן של הפלדה ומספר האלמנטים היוצרים קרבידים.

לפלדת Cr4W2MoV יש יתרונות כגון קשיות גבוהה, עמידות בפני שחיקה גבוהה ויכולת התקשות טובה.יש לו גם יציבות מזג טובה ותכונות מכניות מקיפות.הוא משמש לייצור מתבניות פלדת סיליקון וכו'. זה יכול להגדיל את תוחלת החיים ביותר מפי 1-3 בהשוואה לפלדת Cr12MoV.עם זאת, טווח טמפרטורת החישול של פלדה זו הוא צר, והיא נוטה להיסדק במהלך חישול.יש לשלוט בקפדנות על טמפרטורת החישול ומפרטי הפעולה.

לפלדת Cr2Mn2SiWMoV יש טמפרטורת כיבוי נמוכה, עיוות מרווה קטן ויכולת התקשות גבוהה.זה ידוע בשם מיקרו דפורמציה מרוווה באווירלמות פלדה.

פלדת 7W7Cr4MoV יכולה להחליף פלדה W18Cr4V ו- Cr12MoV.המאפיין שלו הוא שחוסר האחידות של הקרבידים והקשיחות של הפלדה השתפרו מאוד.

חֵלֶק2 -עבודה חמהלמות פלדה

1. תנאי עבודה של תבניות עבודה חמות

תבניות עבודה חמות כוללות תבניות פרזול בפטיש, תבניות שחול חמות ותבניות ליציקה.כפי שהוזכר קודם, המאפיין העיקרי של תנאי העבודה של תבניות עבודה חמות הוא מגע עם מתכת חמה, שהוא ההבדל העיקרי מתנאי העבודה של תבניות עבודה קרות.לכן, זה יביא את שתי הבעיות הבאות:

(1) מתכת פני השטח של חלל התבנית מחוממת.בדרך כלל, כאשר מתים פטישים פועלים, טמפרטורת פני השטח של חלל המות יכולה להגיע ליותר מ-300-400 ℃, ותבנית השחול החמה יכולה להגיע למעל 500-800 ℃;הטמפרטורה של חלל התבנית ליציקה קשורה לסוג חומר היציקה ולטמפרטורת היציקה.בעת יציקת מתכת שחורה, טמפרטורת חלל התבנית יכולה להגיע למעל 1000 ℃.טמפרטורות שימוש גבוהות כאלה יפחיתו משמעותית את קשיות פני השטח וחוזק חלל התבנית, מה שיהפוך אותו לנטייה להתקפל במהלך השימוש.דרישת הביצועים הבסיסית עבור חםלמות פלדההיא עמידות תרמופלסטית גבוהה, לרבות קשיות וחוזק בטמפרטורה גבוהה, ועמידות תרמופלסטית גבוהה, המשקפת למעשה את יציבות החיסום הגבוהה של הפלדה.מכאן, ניתן למצוא את הדרך הראשונה לניוד פלדה חמה, כלומר, הוספת אלמנטים מתגסוגים כגון Cr, W, Si יכולה לשפר את יציבות החיסום של הפלדה.

(2) עייפות תרמית (פיצוח) מתרחשת על פני המתכת של חלל העובש.מאפייני העבודה של תבניות חמות הם לסירוגין.לאחר כל היווצרות מתכת חמה, יש לקרר את פני השטח של חלל העובש על ידי מדיה כגון מים, שמן ואוויר.לכן, מצב העבודה של התבנית החמה מחומם ומקורר שוב ושוב, כך שמתכת פני השטח של חלל התבנית תעבור התפשטות תרמית חוזרת ונשנית, כלומר נתונה שוב ושוב למתח מתיחה ולחץ.כתוצאה מכך, פני השטח של חלל העובש ייסדק, מה שנקרא עייפות תרמית.לכן, דרישת הביצועים הבסיסית השנייה עבור החםלמות פלדהמוצע, כלומר, יש לו התנגדות עייפות תרמית גבוהה.

באופן כללי, הגורמים העיקריים המשפיעים על עמידות העייפות התרמית של פלדה הם:

① מוליכות תרמית של פלדה.המוליכות התרמית הגבוהה של פלדה יכולה להפחית את מידת החימום על פני המתכת של התבנית, ובכך להפחית את הנטייה של פלדה לעייפות תרמית.נהוג להאמין שהמוליכות התרמית של פלדה קשורה לתכולת הפחמן שלה.כאשר תכולת הפחמן גבוהה, המוליכות התרמית נמוכה, ולכן לא מתאים להשתמש בפלדת פחמן גבוהה לעבודה חמהלמות פלדה.תכולת פחמן נמוכה של פלדת פחמן בינונית (C0.3% 5-0.6%) נפוץ בייצור, מה שעלול להוביל לירידה בקשיות וחוזק הפלדה וגם מזיק.

② אפקט הנקודה הקריטי של פלדה.בדרך כלל, ככל שהנקודה הקריטית (Acl) של פלדה גבוהה יותר, כך הנטייה שלה לעייפות תרמית נמוכה יותר.לכן, הנקודה הקריטית של פלדה מוגברת בדרך כלל על ידי הוספת יסודות סגסוגת Cr, W, Si, ועופרת.ובכך לשפר את עמידות העייפות התרמית של פלדה.

2. פלדה לתבניות עבודה חמות בשימוש נפוץ

(1) פלדה עבור מתות חישול פטיש.באופן כללי, ישנן שתי בעיות בולטות בשימוש בפלדה עבור תבניות פרזול בפטיש.ראשית, הוא נתון לעומסי השפעה במהלך הפעולה.לכן, התכונות המכניות של הפלדה נדרשות להיות גבוהות, במיוחד עבור עמידות דפורמציה פלסטית וקשיחות;הסיבה השנייה היא שגודל החתך של תבנית החישול בפטיש גדול יחסית (<400 מ"מ), מה שדורש התקשות גבוהה של הפלדה כדי להבטיח מבנה מיקרו וביצועים אחידים של התבנית כולה.

הפלדות הנפוצות לזיוף פטיש כוללות 5CrNiMo, 5CrMnMo, 5CrNiW, 5CrNiTi ו-5CrMnMoSiV.סוגים שונים של תבניות לעין פטיש צריכים להשתמש בחומרים שונים.עבור מתנות חישול פטיש גדולות מאוד או גדולות, 5CrNiMo עדיף.ניתן להשתמש גם ב-5CrNiTi, 5CrNiW או 5CrMnMoSi.פלדת 5CrMnMo משמשת בדרך כלל עבור מתנות פרזול פטיש קטנות ובינוניות.

(2) פלדה משמשת לתבניות שחול חם, ומאפיין העבודה של תבניות שחול חם הוא מהירות טעינה איטית.לכן, טמפרטורת החימום של חלל העובש גבוהה יחסית, בדרך כלל עד 500-800 ℃.דרישות הביצועים לסוג זה של פלדה צריכות להתמקד בעיקר בחוזק בטמפרטורה גבוהה (כלומר יציבות מזג גבוה) ועמידות גבוהה לעייפות בחום.ניתן להנמיך כראוי את הדרישות ל-AK ולקשיחות.בדרך כלל, הגודל של תבניות שחול חם קטן, לרוב פחות מ-70-90 מ"מ.

תבניות שחול חמות בשימוש נפוץ כוללות עבודה חמה מסוג 4CrW2Si, 3Cr2W8V ו-5% Crלמות פלדהס.ביניהם, 4CrW2Si יכול לשמש גם כעבודה קרהלמות פלדהועבודה חמהלמות פלדה.בשל שימושים שונים, ניתן להשתמש בשיטות טיפול בחום שונות.בעת הכנת תבניות קרות, נעשה שימוש בטמפרטורות מרווה נמוכות יותר (870-900 ℃) וטיפול בטמפרטורה נמוכה או בינונית;בעת הכנת תבניות חמות, נעשה שימוש בטמפרטורת מרווה גבוהה יותר (בדרך כלל 950-1000 ℃) וטיפול בטמפרטורה גבוהה.

(3) פלדה ליציקת תבניות.בסך הכל, דרישות הביצועים של פלדה ליציקת תבניות דומות לאלו של תבניות שחול חם, כאשר הדרישות העיקריות הן יציבות טמפרור גבוהה ועמידות בפני עייפות תרמית.אז סוג הפלדה הנפוץ הוא בדרך כלל זהה לפלדה המשמשת לתבניות שחול חמות.כרגיל, נעשה שימוש בפלדה כגון 4CrW2Si ו-3Cr2W8V.עם זאת, ישנם הבדלים, כגון השימוש ב-40Cr, 30CrMnSi, ו-40CrMo עבור תבניות ליציקה מסגסוגת Zn עם נקודת התכה נמוכה;עבור תבניות יציקה מסגסוגת Al ו-Mg, ניתן לבחור 4CrW2Si, 4Cr5MoSiV וכו'.עבור תבניות ליציקת סגסוגת Cu, נעשה שימוש בעיקר בפלדה 3Cr2W8V.

מקצועילָמוּת SteelSupplier – Jinbaicheng Metal

JINBAICHENGהיא הספקית המובילה בעולם שלעבודה קרה ועבודה חמהפלדות למות, פלסטיקלמות פלדהs, למות יציקה פלדות כלי מותאם אישית פתוח למות פרזול, עיבוד מעל100,000 טון פלדה בכל שנה.המוצרים שלנו מיוצרים ב3מתקני ייצור בשאנדונג, ג'יאנגסו, ומחוז גואנגדונג.עם יותר מ-100 פטנטים,JINBAICHENGקובע סטנדרטים עולמיים כולל היותה יצרנית הפלדה הראשונה בחרסינהלקבל אישור ISO 9001.אתר רשמי:www.sdjbcmetal.com אימייל: jinbaichengmetal@gmail.com או וואטסאפ בכתובתhttps://wa.me/18854809715