Стоманата за студена обработка се използва главно за щамповане, заготовка, формоване, огъване, студено екструдиране, студено изтегляне, матрици за прахова металургия и др. Тя изисква висока твърдост, висока устойчивост на износване и достатъчна якост. Обикновено се разделя на две категории: общ тип и специален тип. Например стоманата за матрици за студена обработка с общо предназначение в Съединените щати обикновено включва четири степени на стомана: 01, A2, D2 и D3. Сравнението на класовете стомани на стомана за щанцоване за студена обработка с общо предназначение в различни страни е показано в таблица 4. Съгласно японския стандарт JIS основните видове стомана за студена обработка, които могат да се използват, са серия SK, включително серия SK въглеродна инструментална стомана, 8 легирани инструментални стомани от серия SKD и 9 бързорежещи стомани от серия SKHMO, за общо 24 вида стомана. Китайският стандарт за легирана инструментална стомана GB/T1299-2000 включва общо 11 типа стомана, образувайки относително пълна серия. С промените в технологията на обработка, обработените материали и търсенето на форми, оригиналната основна серия не може да отговори на нуждите. Японските стоманодобивни заводи и големите европейски производители на инструменти и щанцови стомани са разработили специална стомана за студена обработка и постепенно са създали съответната серия стомана за студена обработка, развитието на тези стомани за студена обработка също е посоката на развитие на стоманата за студена обработка.
Ниско легирана въздушно охлаждаща стомана за студена обработка
С развитието на технологията за термична обработка, особено широкото приложение на технологията за вакуумно охлаждане в индустрията за формоване, за да се намали деформацията на охлаждане, някои нисколегирани въздушно охладени стомани с микродеформация са разработени у нас и в чужбина. Този тип стомана изисква добра закаляемост и топлинна обработка. Има малка деформация, добра якост и издръжливост и има определена устойчивост на износване. Въпреки че стандартната високолегирана стомана за студена обработка (като D2, A2) има добра закаляемост, тя има високо съдържание на сплав и е скъпа. Поради това някои нисколегирани стомани с микродеформация са разработени у нас и в чужбина. Този тип стомана обикновено съдържа легиращи елементи Cr и Mn легиращи елементи за подобряване на закаляването. Общото съдържание на легиращи елементи обикновено е <5%. Подходящ е за производство на прецизни детайли с малки производствени партиди. Сложни форми. Представителните класове стомана включват A6 от Съединените щати, ACD37 от Hitachi Metals, G04 от Daido Special Steel, AKS3 от Aichi Steel и т.н. Китайската GD стомана, след закаляване при 900°C и темпериране при 200°C, може да поддържа определено количество от задържан аустенит и има добра якост, издръжливост и стабилност на размерите. Може да се използва за направата на матрици за студено щамповане, които са склонни към начупване и счупване. Висок експлоатационен живот.
Пламъчно закалена формовъчна стомана
За да съкратите цикъла на производство на матрицата, да опростите процеса на топлинна обработка, да спестите енергия и да намалите производствените разходи на матрицата. Япония е разработила някои специални стомани за студена обработка за гасене на пламък. Типичните включват SX105V (7CrSiMnMoV), SX4 (Cr8) на Aichi Steel, HMD5, HMD1 на Hitachi Metal, G05 стомана на Datong Special Steel Company и др. Китай е разработил 7Cr7SiMnMoV. Този тип стомана може да се използва за нагряване на острието или други части на матрицата с помощта на пистолет за пръскане с оксиацетилен или други нагреватели, след като формата е обработена и след това въздушно охлаждане и охлаждане. Обикновено може да се използва директно след охлаждане. Поради простия си процес, той се използва широко в Япония. Представителният тип стомана за този тип стомана е 7CrSiMnMoV, която има добра закаляемост. Когато стоманата φ80 mm е охладена в масло, твърдостта на разстояние 30 mm от повърхността може да достигне 60HRC. Разликата в твърдостта между сърцевината и повърхността е 3HRC. При закаляване с пламък, след предварително нагряване при 180~200°C и нагряване до 900-1000°C за охлаждане с пистолет, твърдостта може да достигне над 60HRC и може да се получи закален слой над 1,5 mm.
Висока издръжливост, висока устойчивост на износване при студена обработка
За да подобрят издръжливостта на стоманената матрица за студена обработка и да намалят устойчивостта на износване на стоманата, някои големи чуждестранни компании за производство на стоманена форма последователно разработиха серия от стомана за студена обработка с висока якост и висока устойчивост на износване. Този тип стомана обикновено съдържа около 1% въглерод и 8% Cr. С добавянето на Mo, V, Si и други легиращи елементи, неговите карбиди са фини, равномерно разпределени и неговата якост е много по-висока от тази на стоманата тип Cr12, докато устойчивостта му на износване е подобна. . Тяхната твърдост, якост на огъване, якост на умора и издръжливост на счупване са високи, а тяхната устойчивост на темпериране също е по-висока от стоманата тип Crl2. Подходящи са за високоскоростни щанци и многопозиционни щанци. Представителните типове стомана за този тип стомана са японската DC53 с ниско съдържание на V и CRU-WEAR с високо съдържание на V. DC53 се охлажда при 1020-1040°C и твърдостта може да достигне 62-63HRC след въздушно охлаждане. Може да се темперира при ниска температура (180 ~ 200 ℃) и висока температура (500 ~ 550 ℃), неговата якост може да бъде 1 пъти по-висока от D2, а показателите му на умора са с 20% по-високи от D2; след коване и валцуване на CRU-WEAR, той се отгрява и аустенизира при 850-870 ℃. По-малко от 30 ℃/час, охладен до 650 ℃ и освободен, твърдостта може да достигне 225-255HB, температурата на охлаждане може да бъде избрана в диапазона от 1020 ~ 1120 ℃, твърдостта може да достигне 63HRC, темперирана при 480 ~ 570 ℃ според към условията на употреба, с очевидно вторично Ефектът на втвърдяване, устойчивостта на износване и издръжливостта са по-добри от D2.
Основна стомана（Бързорежеща стомана）
Високоскоростната стомана е широко използвана в чужбина за производство на високопроизводителни, дълготрайни форми за студена обработка поради отличната си устойчивост на износване и червена твърдост, като японския общ стандарт за бързорежеща стомана SKH51 (W6Mo5Cr4V2). За да се адаптира към изискванията на матрицата, якостта често се подобрява чрез намаляване на температурата на охлаждане, твърдостта на охлаждане или намаляване на съдържанието на въглерод във високоскоростната стомана. Матричната стомана е разработена от високоскоростна стомана и нейният химичен състав е еквивалентен на състава на матрицата на високоскоростна стомана след закаляване. Следователно броят на остатъчните карбиди след закаляване е малък и равномерно разпределен, което значително подобрява якостта на стоманата в сравнение с бързорежещата стомана. Съединените щати и Япония изследваха основни стомани с класове VascoMA, VascoMatrix1 и MOD2 в началото на 70-те години. Наскоро бяха разработени DRM1, DRM2, DRM3 и др. Обикновено се използва за форми за студена обработка, които изискват по-висока якост и по-добра устойчивост на темпериране. Китай също е разработил някои основни стомани, като 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi и други стомани. Този тип стомана има добра якост и издръжливост и се използва широко при студено екструдиране, студено щанцоване на дебели плочи, колела за валцоване на резба, матрици за отпечатване, матрици за студено зареждане и др., и може да се използва като матрици за топла екструзия.
Формовъчна стомана от прахова металургия
LEDB тип високолегирана стомана за студена обработка, произведена чрез конвенционални процеси, особено материали с голямо сечение, има груби евтектични карбиди и неравномерно разпределение, което сериозно намалява якостта, шлифоването и изотропията на стоманата. През последните години големи чуждестранни компании за специална стомана, които произвеждат инструментална и щанцова стомана, се концентрираха върху разработването на серия от високоскоростна стомана и високолегирана щампована стомана за праховата металургия, което доведе до бързото развитие на този тип стомана. Използвайки процеса на прахова металургия, пулверизираният стоманен прах се охлажда бързо и образуваните карбиди са фини и еднородни, което значително подобрява якостта, смилаемостта и изотропията на материала на формата. Благодарение на този специален производствен процес, карбидите са фини и еднородни, а обработваемостта и производителността на смилане са подобрени, което позволява добавянето на по-високо съдържание на въглерод и ванадий към стоманата, като по този начин се разработват серия от нови видове стомана. Например серията DEX на японската Datong (DEX40, DEX60, DEX80 и др.), серията HAP на Hitachi Metal, серията FAX на Fujikoshi, серията VANADIS на UDDEHOLM, серията ASP на френската Erasteel и инструментите за прахова металургия и щанцовата стомана на американската компания CRUCIBLE се развиват бързо . Създавайки серия от стомани за прахова металургия като CPMlV, CPM3V, CPMlOV, CPM15V и т.н., тяхната устойчивост на износване и якост са значително подобрени в сравнение с инструменталната и щанцовата стомана, произведена чрез обикновени процеси.
Време на публикуване: 02 април 2024 г