O aço para matrizes de trabalho a frio é usado principalmente para estampagem, corte, conformação, dobra, extrusão a frio, trefilação a frio, matrizes de metalurgia do pó, etc. Requer alta dureza, alta resistência ao desgaste e tenacidade suficiente. Geralmente dividido em duas categorias: tipo geral e tipo especial. Por exemplo, o aço para matrizes de trabalho a frio de uso geral nos Estados Unidos geralmente inclui quatro classes de aço: 01, A2, D2 e D3. A comparação das classes de aço de ligas de trabalho a frio de uso geral em vários países é mostrada na Tabela 4. De acordo com o padrão JIS japonês, os principais tipos de aço para matrizes de trabalho a frio que podem ser usados são a série SK, incluindo aço carbono para ferramentas da série SK, 8 aços para ferramentas de liga da série SKD e 9 aços rápidos da série SKHMO, para um total de 24 classes de aço. O padrão de aço para ferramentas de liga GB/T1299-2000 da China inclui um total de 11 tipos de aço, formando uma série relativamente completa. Com as mudanças na tecnologia de processamento, nos materiais processados e na demanda por moldes, as séries básicas originais não conseguem mais atender às necessidades. As siderúrgicas japonesas e os principais fabricantes europeus de aço para ferramentas e matrizes desenvolveram aços especiais para matrizes de trabalho a frio e, gradualmente, formaram as respectivas séries de aços para matrizes de trabalho a frio. O desenvolvimento desses aços para matrizes de trabalho a frio também é a direção do desenvolvimento do aço para matrizes de trabalho a frio.
Aço para trabalho a frio de têmpera a ar de baixa liga
Com o desenvolvimento da tecnologia de tratamento térmico, especialmente a ampla aplicação da tecnologia de têmpera a vácuo na indústria de moldes, a fim de reduzir a deformação por têmpera, alguns aços de microdeformação de baixa liga temperados a ar foram desenvolvidos no país e no exterior. Este tipo de aço requer boa temperabilidade e tratamento térmico. Possui pequena deformação, boa resistência e tenacidade, e tem certa resistência ao desgaste. Embora o aço de matriz de trabalho a frio de alta liga padrão (como D2, A2) tenha boa temperabilidade, ele tem alto teor de liga e é caro. Portanto, alguns aços de microdeformação de baixa liga foram desenvolvidos no país e no exterior. Este tipo de aço geralmente contém elementos de liga Cr e Mn para melhorar a temperabilidade. O teor total de elementos de liga é geralmente <5%. É adequado para a fabricação de peças de precisão com pequenos lotes de produção. Moldes complexos. Os aços representativos incluem A6 dos Estados Unidos, ACD37 da Hitachi Metals, G04 da Daido Special Steel, AKS3 da Aichi Steel, etc. O aço GD chinês, após têmpera a 900 °C e revenimento a 200 °C, consegue manter uma certa quantidade de austenita retida e apresenta boa resistência, tenacidade e estabilidade dimensional. Pode ser usado para fabricar matrizes de estampagem a frio propensas a lascamento e fratura. Elevada vida útil.
Aço para molde temperado por chama
Para encurtar o ciclo de fabricação do molde, simplificar o processo de tratamento térmico, economizar energia e reduzir o custo de fabricação do molde, o Japão desenvolveu alguns aços especiais para matrizes de trabalho a frio, atendendo aos requisitos de têmpera por chama. Os aços típicos incluem o SX105V (7CrSiMnMoV) e o SX4 (Cr8) da Aichi Steel, o HMD5 e o HMD1 da Hitachi Metal, e o aço G05 da Datong Special Steel Company. A China desenvolveu o 7Cr7SiMnMoV. Este tipo de aço pode ser usado para aquecer a lâmina ou outras partes do molde usando uma pistola de pulverização oxiacetileno ou outros aquecedores após o molde ser processado e, em seguida, resfriado a ar e temperado. Geralmente, pode ser usado diretamente após a têmpera. Devido ao seu processo simples, é amplamente utilizado no Japão. O tipo de aço representativo deste tipo de aço é o 7CrSiMnMoV, que possui boa temperabilidade. Quando o aço de φ80 mm é temperado em óleo, a dureza a uma distância de 30 mm da superfície pode atingir 60 HRC. A diferença de dureza entre o núcleo e a superfície é de 3 HRC. No caso de têmpera por chama, após pré-aquecimento a 180-200 °C e aquecimento a 900-1000 °C para têmpera com pistola de pulverização, a dureza pode atingir mais de 60 HRC, obtendo-se uma camada endurecida com mais de 1,5 mm.
Aço para matriz de trabalho a frio de alta tenacidade e alta resistência ao desgaste
A fim de melhorar a tenacidade do aço para matrizes de trabalho a frio e reduzir a resistência ao desgaste do aço, algumas grandes empresas estrangeiras de produção de aço para moldes desenvolveram sucessivamente uma série de aços para matrizes de trabalho a frio com alta tenacidade e alta resistência ao desgaste. Este tipo de aço geralmente contém cerca de 1% de carbono e 8% de Cr. Com a adição de Mo, V, Si e outros elementos de liga, seus carbonetos são finos, uniformemente distribuídos e sua tenacidade é muito maior do que a do aço tipo Cr12, enquanto sua resistência ao desgaste é semelhante. . Sua dureza, resistência à flexão, resistência à fadiga e tenacidade à fratura são altas, e sua estabilidade anti-revenimento também é maior do que a do aço para moldes tipo Crl2. Eles são adequados para punções de alta velocidade e punções multiestações. Os tipos de aço representativos deste tipo de aço são o DC53 do Japão com baixo teor de V e o CRU-WEAR com alto teor de V. O DC53 é temperado a 1020-1040 °C e a dureza pode atingir 62-63HRC após o resfriamento ao ar. Pode ser temperado em baixa temperatura (180 ~ 200 ℃) e alta temperatura (500 ~ 550 ℃), sua tenacidade pode ser 1 vez maior que D2, e seu desempenho de fadiga é 20% maior que D2; após forjamento e laminação CRU-WEAR, é recozido e austenitizado a 850-870 ℃. Menos de 30 ℃/hora, resfriado a 650 ℃ e liberado, a dureza pode atingir 225-255HB, a temperatura de têmpera pode ser selecionada na faixa de 1020 ~ 1120 ℃, a dureza pode atingir 63HRC, temperado a 480 ~ 570 ℃ de acordo com as condições de uso, com secundário óbvio O efeito de endurecimento, resistência ao desgaste e tenacidade são melhores que D2.
Aço base (aço rápido)
O aço rápido tem sido amplamente utilizado no exterior para a fabricação de moldes para trabalho a frio de alto desempenho e longa vida útil devido à sua excelente resistência ao desgaste e dureza vermelha, como o aço rápido padrão geral japonês SKH51 (W6Mo5Cr4V2). Para se adaptar aos requisitos do molde, a tenacidade é frequentemente melhorada pela redução da temperatura de têmpera, da dureza de têmpera ou da redução do teor de carbono no aço rápido. O aço matriz é desenvolvido a partir do aço rápido e sua composição química é equivalente à composição da matriz do aço rápido após a têmpera. Portanto, o número de carbonetos residuais após a têmpera é pequeno e uniformemente distribuído, o que melhora significativamente a tenacidade do aço em comparação com o aço rápido. Os Estados Unidos e o Japão estudaram aços base com as classes VascoMA, VascoMatrix1 e MOD2 no início da década de 1970. Recentemente, foram desenvolvidos DRM1, DRM2, DRM3, etc. Geralmente usados para moldes para trabalho a frio que exigem maior tenacidade e melhor estabilidade anti-revenimento. A China também desenvolveu alguns aços básicos, como 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi e outros. Este tipo de aço possui boa resistência e tenacidade, sendo amplamente utilizado em extrusão a frio, puncionamento a frio de chapas grossas, rodas de laminação de roscas, matrizes de impressão, matrizes de repuxo a frio, etc., podendo ser utilizado como matrizes de extrusão a quente.
Aço para moldes de metalurgia do pó
O aço para trabalho a frio de alta liga do tipo LEDB, produzido por processos convencionais, especialmente materiais de seção grande, possui carbonetos eutéticos grosseiros e distribuição irregular, o que reduz significativamente a tenacidade, a retificação e a isotropia do aço. Nos últimos anos, as principais empresas estrangeiras de aço especial que produzem aço para ferramentas e matrizes têm se concentrado no desenvolvimento de uma série de aços rápidos de metalurgia do pó e aços de alta liga para matrizes, o que levou ao rápido desenvolvimento desse tipo de aço. Usando o processo de metalurgia do pó, o pó de aço atomizado esfria rapidamente e os carbonetos formados são finos e uniformes, o que melhora significativamente a tenacidade, a retificação e a isotropia do material do molde. Devido a esse processo especial de produção, os carbonetos são finos e uniformes, e a usinabilidade e o desempenho de retificação são aprimorados, permitindo a adição de maiores teores de carbono e vanádio ao aço, desenvolvendo assim uma série de novos tipos de aço. Por exemplo, a série DEX da Datong do Japão (DEX40, DEX60, DEX80, etc.), a série HAP da Hitachi Metal, a série FAX da Fujikoshi, a série VANADIS da UDDEHOLM, a série ASP da Erasteel da França e os aços para ferramentas e matrizes de metalurgia do pó da empresa americana CRUCIBLE estão se desenvolvendo rapidamente. A formação de uma série de aços para metalurgia do pó, como CPM1V, CPM3V, CPM1OV, CPM15V, etc., melhora significativamente sua resistência ao desgaste e tenacidade em comparação com os aços para ferramentas e matrizes produzidos por processos convencionais.
Horário da postagem: 02/04/2024