Selección de materiales y métodos de tratamiento térmico del acero para troqueles para trabajo en frío.
Los principales requisitos de rendimiento para los materiales para troqueles para trabajo en frío son: buena resistencia al desgaste, resistencia y tenacidad suficientes, alta vida útil a la fatiga, buena resistencia al rayado y a las mordeduras, y buen rendimiento del proceso.
Antes de la década de 1990, los aceros para matrices de trabajo en frío comúnmente utilizados en mi país eran: acero para herramientas al carbono T1OA, acero para herramientas de aleación 9SiCr, 9Mn2V, CrWMn, Cr6WV, Cr12, Cr12MoV, 5 Cr w2 si; -acero para herramientas de velocidad w 18 cr4v; acero para rodamientos gcr 15; acero para resortes 60Si2Mn, acero carburado 20Cr, acero inoxidable 12 crni 3a, etc. Los más utilizados son Cr12, Cr12MoV, T10A, CrWMn, 9SiCr, 9Mn2V, GCr15, 60Si2Mn y W18Cr4V.
Para cumplir con los requisitos de producción, mi país ha investigado y desarrollado una serie de nuevos aceros para troqueles para trabajo en frío.
1. Acero para troqueles para trabajo en frío de baja aleación
Entre los aceros para troqueles para trabajo en frío de baja aleación desarrollados en mi país, se encuentran el 7CrSiMnMoV (código CH),
6crmnmimovsi ( código GD ), 6CrMnNiMoVWSi(DS), CrNiWMoV, etc. Estos aceros tienen buena templabilidad, baja temperatura de enfriamiento, pequeña deformación por tratamiento térmico, bajo precio, buena combinación de resistencia y tenacidad, y son adecuados para la fabricación de moldes complejos y precisos.
7CrSiMnMoV, cuyo nombre en código es CH, se puede templar a 820 ~ 1000 ℃ y su dureza puede ser superior a HRC60. Es un acero ligeramente deformado templado al aire que puede endurecerse mediante calentamiento por llama y enfriamiento por aire. Aunque la resistencia al desgaste de este acero es peor que la del Cr12MoV, es mejor que la del 9Mn2V y el T10A. La resistencia a la flexión, la resistencia a la compresión y la tenacidad al impacto son mejores que las de Cr12MoV y 9Mn2V. La cantidad de deformación después del tratamiento térmico es equivalente a la de los aceros comúnmente utilizados como Cr12MoV, Cr2Mn2SiWMoV y Cr4W2MoV. El acero CH tiene buena resistencia, tenacidad y buena procesabilidad, y puede usarse para reemplazar T10A, 9Mn2V, CrWMn, GCr15, Cr12MoV y otros troqueles para trabajo en frío que requieren mayor resistencia y tenacidad, como el punzonado de placas de acero medianas y delgadas (2 ~ 5 mm de espesor). Debido a que este acero puede endurecerse mediante calentamiento por llama y enfriamiento por aire, también se utiliza para fabricar algunos moldes de automóviles que requieren enfriamiento superficial por llama. 6 crmnnimovski, cuyo nombre en código es GD, aumenta el Ni en aproximadamente un 0,85 % en comparación con el acero CH, fortaleciendo aún más la matriz. Este acero tiene un amplio rango de temperaturas de enfriamiento y buena templabilidad. También se puede templar mediante calentamiento por llama y enfriamiento por aire, y tiene buena resistencia y tenacidad. Mayor vida útil del molde cuando se utiliza para fabricar herramientas de moldeo en frío que son susceptibles a romperse.
2. Acero de alta tenacidad y resistente al desgaste
El acero para matrices de trabajo en frío serie Cr12 es un tipo de acero ampliamente utilizado con buena templabilidad y resistencia al desgaste, pero * * * cristalino La segregación de carburo es grave, la tenacidad es pobre y la deformación anormal es grande después del enfriamiento. Para compensar las deficiencias de rendimiento de este tipo de acero, se han desarrollado en China algunos aceros de alta resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste, como el 7 Cr7Mo2V2Si (nombre en clave LD), 8WMOV3Si (nombre en clave ER5), 9 Cr6W3Mo2V2 ( nombre clave GM), 80Cr7Mo3W2V, etc. En comparación con el Cr12 y el Cr12MoV, este tipo de acero tiene un menor contenido de carbono y cromo, lo que mejora las irregularidades y la tenacidad de los carburos. Aumente adecuadamente el contenido de W, Mo, V y otros elementos de aleación para mejorar la capacidad de endurecimiento secundario y mejorar la resistencia al desgaste. Por lo tanto, este tipo de acero no solo tiene buena resistencia y tenacidad, sino que también tiene una excelente resistencia al desgaste y propiedades integrales. Se utiliza principalmente para fabricar diversos moldes para trabajo en frío que soportan grandes tensiones y requieren alta resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste.
7Cr7Mo2V2Si, cuyo nombre en código es LD, se desarrolló originalmente para moldes de estampación en frío. Su contenido de carbono es inferior a g. La ley de "carbono equilibrado" recomendada por Steven hace que el acero tenga alta dureza y buena tenacidad; la adición de elementos Cr, Mo y V favorece el endurecimiento secundario y garantiza una alta dureza, alta resistencia y buena tenacidad. del acero.Buena resistencia al desgaste. Se añade una cierta cantidad de Si para fortalecer la matriz y mejorar la estabilidad del templado. El proceso de tratamiento térmico común del acero LD es el enfriamiento a 1100 ~ 1150 ℃ y el revenido a 530 ~ 570 ℃. La dureza después del templado es HRC 57 ~ 63. Después del enfriamiento a 1100 ℃, la microestructura es martensita fina en forma de aguja con diez residuos. Austenita y diez carburos residuales, tamaño de grano 10,5.
Enfriamiento a 100 ℃ + templado a 000 ℃, la microestructura es martensita templada + carburo residual. El acero LD se ha utilizado ampliamente en la fabricación de forjado en frío, estampado en frío, prensado en frío, doblado en frío y otros troqueles para trabajo en frío que están sujetos a grandes impactos y tensiones de flexión y requieren resistencia al desgaste.
Cr8MoWV3Si, cuyo nombre en código ER5, tiene alta resistencia y tenacidad, y una excelente resistencia al desgaste. Los carburos especiales que se dispersan cuando se templa el acero son una razón importante por la que el ER5 tiene mayor resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste que el acero Crl2. El acero ER5 es adecuado para la fabricación de moldes para trabajo en frío, como estampado en frío de precisión y estampado en frío de alta resistencia con alta resistencia al impacto y alta velocidad de impacto.
9Cr6W3Mo2V2, cuyo nombre en código es GM, también es un acero para troqueles para trabajo en frío de alta resistencia al desgaste cuyo objetivo principal es mejorar la resistencia al desgaste. Este acero tiene la mejor capacidad de endurecimiento secundario y resistencia al desgaste a través de una proporción razonable de elementos formadores de carburo como Cr, W, Mo y V, y una distribución de carbono de acuerdo con la ley del "equilibrio de carbono", manteniendo al mismo tiempo una alta tenacidad y buena resistencia al calor. y propiedades de procesamiento en frío. Adecuado para la fabricación de moldes de trabajo en frío de precisión y alta resistencia al desgaste, como estampado, extrusión en frío, forjado en frío, corte en frío, rodillos empernados de alta resistencia, etc.