ცივი დამუშავების ფოლადის შესავალი

ცივი დამუშავების შტამპიანი ფოლადი ძირითადად გამოიყენება ჭედვის, დამუშავების, ფორმირების, მოხრის, ცივი ექსტრუზიის, ცივი დაჭიმვის, ფხვნილის მეტალურგიის შტამპებისთვის და ა.შ. ის მოითხოვს მაღალ სიმტკიცეს, მაღალ ცვეთამედეგობას და საკმარის სიმტკიცეს. ზოგადად იყოფა ორ კატეგორიად: ზოგადი ტიპი და სპეციალური ტიპი. მაგალითად, შეერთებულ შტატებში ზოგადი დანიშნულების ცივი დამუშავების შტამპიანი ფოლადი ჩვეულებრივ მოიცავს ფოლადის ოთხ კლასს: 01, A2, D2 და D3. სხვადასხვა ქვეყანაში ზოგადი დანიშნულების ცივი დამუშავების შენადნობი შტამპიანი ფოლადების შედარება ნაჩვენებია ცხრილში 4. იაპონური JIS სტანდარტის მიხედვით, ცივი დამუშავების შტამპიანი ფოლადის ძირითადი ტიპები, რომელთა გამოყენებაც შესაძლებელია, არის SK სერია, მათ შორის SK სერიის ნახშირბადის ხელსაწყოების ფოლადი, 8 SKD სერიის შენადნობი ხელსაწყოების ფოლადი და 9 SKHMO სერიის მაღალსიჩქარიანი ფოლადი, სულ 24 ფოლადის კლასი. ჩინეთის GB/T1299-2000 შენადნობის ხელსაწყოების ფოლადის სტანდარტი მოიცავს სულ 11 ტიპის ფოლადს, რაც ქმნის შედარებით სრულ სერიას. დამუშავების ტექნოლოგიის, დამუშავებული მასალების და ყალიბების მოთხოვნის ცვლილებების გამო, ორიგინალური ძირითადი სერია ვერ აკმაყოფილებს საჭიროებებს. იაპონურმა ფოლადის ქარხნებმა და ევროპის წამყვანმა ხელსაწყოებისა და შტამპების ფოლადის მწარმოებლებმა შეიმუშავეს სპეციალური დანიშნულების ცივი დამუშავების შტამპის ფოლადი და თანდათანობით ჩამოაყალიბეს შესაბამისი ცივი დამუშავების შტამპის ფოლადის სერიები, რომელთა განვითარება ასევე ცივი დამუშავების შტამპის ფოლადის განვითარების მიმართულებას წარმოადგენს.

დაბალი შენადნობის ჰაერით ჩაქრობის ცივი დამუშავების ფოლადი

თერმული დამუშავების ტექნოლოგიის განვითარებით, განსაკუთრებით ვაკუუმური ჩაქრობის ტექნოლოგიის ფართოდ გამოყენებით ყალიბების ინდუსტრიაში, ჩაქრობის დეფორმაციის შესამცირებლად, როგორც ქვეყნის შიგნით, ასევე მის ფარგლებს გარეთ შემუშავდა ზოგიერთი დაბალშენადნობის ჰაერით ჩაქრობის მიკროდეფორმაციული ფოლადი. ამ ტიპის ფოლადს სჭირდება კარგი გამყარება და თერმული დამუშავება. მას აქვს მცირე დეფორმაცია, კარგი სიმტკიცე და სიმტკიცე, ასევე გარკვეული ცვეთამედეგობა. მიუხედავად იმისა, რომ სტანდარტულ მაღალშენადნობის ცივ დამუშავების ფოლადს (როგორიცაა D2, A2) აქვს კარგი გამყარება, მას აქვს შენადნობის მაღალი შემცველობა და ძვირია. ამიტომ, ქვეყნის შიგნით და მის ფარგლებს გარეთ შემუშავდა ზოგიერთი დაბალშენადნობის მიკროდეფორმაციული ფოლადი. ამ ტიპის ფოლადი, როგორც წესი, შეიცავს შენადნობის ელემენტებს Cr და Mn შენადნობის ელემენტებს გამყარების გასაუმჯობესებლად. შენადნობის ელემენტების საერთო შემცველობა, როგორც წესი, <5%-ია. ის შესაფერისია მცირე წარმოების პარტიებით ზუსტი ნაწილების დასამზადებლად. რთული ფორმები. ფოლადის წარმომადგენლობითი კლასი მოიცავს აშშ-ს A6-ს, Hitachi Metals-ის ACD37-ს, Daido Special Steel-ის G04-ს, Aichi Steel-ის AKS3-ს და ა.შ. ჩინური GD ფოლადი, 900°C-ზე გამაგრებისა და 200°C-ზე გახურების შემდეგ, ინარჩუნებს შენარჩუნებული აუსტენიტის გარკვეულ რაოდენობას და ახასიათებს კარგი სიმტკიცე, სიმტკიცე და განზომილებიანი სტაბილურობა. მისი გამოყენება შესაძლებელია ცივი შტამპის შტამპების დასამზადებლად, რომლებიც მიდრეკილია ნაპრალებისა და მსხვრევისკენ. მაღალი მომსახურების ვადა.

ცეცხლგამძლე ჩამოსხმული ფოლადი

ყალიბის წარმოების ციკლის შესამცირებლად, თერმული დამუშავების პროცესის გასამარტივებლად, ენერგიის დაზოგვისა და ყალიბის წარმოების ხარჯების შესამცირებლად, იაპონიაში შემუშავებულია რამდენიმე სპეციალური ცივი დამუშავების შტამპის ფოლადი ალის ჩაქრობის მოთხოვნებისთვის. ტიპურ ფოლადებს შორისაა Aichi Steel-ის SX105V (7CrSiMnMoV), SX4 (Cr8), Hitachi Metal-ის HMD5, HMD1, Datong Special Steel Company-ის G05 ფოლადი და ა.შ. ჩინეთში შემუშავებულია 7Cr7SiMnMoV. ამ ტიპის ფოლადის გამოყენება შესაძლებელია ყალიბის პირის ან სხვა ნაწილების გასათბობად ოქსიაცეტილენის შესასხურებელი იარაღის ან სხვა გამათბობლების გამოყენებით, ყალიბის დამუშავების, შემდეგ ჰაერით გაგრილების და ჩაქრობის შემდეგ. ზოგადად, მისი გამოყენება შესაძლებელია უშუალოდ ჩაქრობის შემდეგ. მისი მარტივი პროცესის გამო, იგი ფართოდ გამოიყენება იაპონიაში. ამ ტიპის ფოლადის წარმომადგენელი ტიპია 7CrSiMnMoV, რომელსაც აქვს კარგი გამაგრების უნარი. როდესაც φ80 მმ ფოლადი ჩაქრება ზეთში, ზედაპირიდან 30 მმ მანძილზე სიმტკიცე შეიძლება მიაღწიოს 60HRC-ს. ბირთვსა და ზედაპირს შორის სიხისტის სხვაობა 3HRC-ია. ცეცხლზე ჩაქრობისას, 180~200°C-ზე წინასწარი გათბობისა და 900-1000°C-მდე გაცხელების შემდეგ, შესასხურებელი იარაღით ჩაქრობისთვის, სიხისტემ შეიძლება მიაღწიოს 60HRC-ს და მიღწეულ იქნას 1.5 მმ-ზე მეტი გამაგრებული ფენა.

მაღალი სიმტკიცე, მაღალი ცვეთამედეგობა ცივი დამუშავების შტამპის ფოლადი

ცივი დამუშავების ფოლადის სიმტკიცის გასაუმჯობესებლად და ცვეთამედეგობის შესამცირებლად, ზოგიერთმა მსხვილმა უცხოურმა ჩამოსხმული ფოლადის მწარმოებელმა კომპანიამ თანმიმდევრულად შეიმუშავა ცივი დამუშავების ჩამოსხმული ფოლადების სერია, რომლებსაც აქვთ როგორც მაღალი სიმტკიცე, ასევე ცვეთამედეგობა. ამ ტიპის ფოლადი ზოგადად შეიცავს დაახლოებით 1% ნახშირბადს და 8% Cr-ს. Mo, V, Si და სხვა შენადნობის ელემენტების დამატებით, მისი კარბიდები წვრილია, თანაბრად განაწილებულია და მისი სიმტკიცე გაცილებით მაღალია, ვიდრე Cr12 ტიპის ფოლადის, ხოლო ცვეთამედეგობა მსგავსია. მათი სიმტკიცე, მოხრის სიმტკიცე, დაღლილობის სიმტკიცე და მოტეხილობის სიმტკიცე მაღალია, ხოლო მათი ანტიტემპერამენტული სტაბილურობა ასევე უფრო მაღალია, ვიდრე Crl2 ტიპის ჩამოსხმული ფოლადის. ისინი შესაფერისია მაღალსიჩქარიანი და მრავალსადგურიანი დამრტყმელებისთვის. ამ ტიპის ფოლადის წარმომადგენელი ფოლადის ტიპებია იაპონური DC53 დაბალი V შემცველობით და CRU-WEAR მაღალი V შემცველობით. DC53 ქრება 1020-1040°C-ზე და ჰაერით გაგრილების შემდეგ სიმტკიცე შეიძლება მიაღწიოს 62-63HRC-ს. მისი გამაგრება შესაძლებელია დაბალ ტემპერატურაზე (180 ~ 200℃) და მაღალ ტემპერატურაზე (500~550℃), მისი სიმტკიცე შეიძლება იყოს 1-ჯერ მაღალი, ვიდრე D2, ხოლო დაღლილობისადმი მდგრადობა 20%-ით მაღალია, ვიდრე D2; CRU-WEAR-ის ჭედვისა და გლინვის შემდეგ, იგი გახურდება და აუსტენიტირდება 850-870℃-ზე. 30℃/სთ-ზე ნაკლები დროის განმავლობაში, 650℃-მდე გაცივებისა და გათავისუფლების შემდეგ, სიმტკიცე შეიძლება მიაღწიოს 225-255HB-ს, ჩაქრობის ტემპერატურა შეიძლება შეირჩეს 1020~1120℃ დიაპაზონში, სიმტკიცე შეიძლება მიაღწიოს 63HRC-ს, გამაგრება შესაძლებელია 480~570℃-ზე გამოყენების პირობების შესაბამისად, აშკარა მეორადი გამკვრივების ეფექტით, ცვეთამედეგობითა და სიმტკიცით უკეთესია, ვიდრე D2.

ბაზის ფოლადი (მაღალსიჩქარიანი ფოლადი)

მაღალსიჩქარიანი ფოლადი ფართოდ გამოიყენება საზღვარგარეთ მაღალი ხარისხის, ხანგრძლივი მოხმარების ცივი დამუშავების ყალიბების დასამზადებლად, მისი შესანიშნავი ცვეთამედეგობისა და წითელი სიმტკიცის გამო, მაგალითად, იაპონიის ზოგადი სტანდარტული მაღალსიჩქარიანი ფოლადი SKH51 (W6Mo5Cr4V2). ყალიბის მოთხოვნებთან ადაპტაციის მიზნით, სიმტკიცე ხშირად უმჯობესდება ჩაქრობის ტემპერატურის შემცირებით, ჩაქრობის სიმტკიცით ან მაღალსიჩქარიან ფოლადში ნახშირბადის შემცველობის შემცირებით. მატრიცული ფოლადი მიიღება მაღალსიჩქარიანი ფოლადისგან და მისი ქიმიური შემადგენლობა ექვივალენტურია მაღალსიჩქარიანი ფოლადის მატრიცული შემადგენლობისა ჩაქრობის შემდეგ. ამიტომ, ჩაქრობის შემდეგ ნარჩენი კარბიდების რაოდენობა მცირეა და თანაბრად ნაწილდება, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს ფოლადის სიმტკიცეს მაღალსიჩქარიან ფოლადთან შედარებით. შეერთებულმა შტატებმა და იაპონიამ 1970-იანი წლების დასაწყისში შეისწავლეს VascoMA, VascoMatrix1 და MOD2 კლასის ბაზისური ფოლადები. ბოლო დროს შემუშავდა DRM1, DRM2, DRM3 და ა.შ. ზოგადად გამოიყენება ცივი დამუშავების ყალიბებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ უფრო მაღალ სიმტკიცეს და უკეთეს ანტიტემპერატურულ სტაბილურობას. ჩინეთმა ასევე შეიმუშავა რამდენიმე ბაზისური ფოლადი, როგორიცაა 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi და სხვა ფოლადები. ამ ტიპის ფოლადს აქვს კარგი სიმტკიცე და სიმტკიცე და ფართოდ გამოიყენება ცივი ექსტრუზიის, სქელი ფირფიტების ცივი პერფორაციის, ხრახნიანი გლინვის, ანაბეჭდის შტამპების, ცივი შედუღების შტამპების და ა.შ. წარმოებაში და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც თბილი ექსტრუზიის შტამპები.

ფხვნილის მეტალურგიის ჩამოსხმული ფოლადი

ტრადიციული პროცესებით, განსაკუთრებით მსხვილი კვეთის მასალებით წარმოებულ LEDB ტიპის მაღალშენადნობის ცივი დამუშავების ფოლადს აქვს უხეში ევტექტიკური კარბიდები და არათანაბარი განაწილება, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს ფოლადის სიმტკიცეს, დაფქვას და იზოტროპიას. ბოლო წლებში, ხელსაწყოებისა და შტამპების ფოლადის მწარმოებელი მსხვილი უცხოური სპეციალური ფოლადის კომპანიები კონცენტრირებულნი არიან ფხვნილის მეტალურგიის მაღალსიჩქარიანი ფოლადისა და მაღალშენადნობის შტამპიანი ფოლადის სერიის შემუშავებაზე, რამაც გამოიწვია ამ ტიპის ფოლადის სწრაფი განვითარება. ფხვნილის მეტალურგიის პროცესის გამოყენებით, ატომიზებული ფოლადის ფხვნილი სწრაფად ცივდება და წარმოქმნილი კარბიდები წვრილი და ერთგვაროვანია, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს ყალიბის მასალის სიმტკიცეს, დაფქვას და იზოტროპიას. ამ სპეციალური წარმოების პროცესის წყალობით, კარბიდები წვრილი და ერთგვაროვანია, ხოლო დამუშავების უნარი და დაფქვის მახასიათებლები გაუმჯობესებულია, რაც საშუალებას იძლევა ფოლადს დაემატოს ნახშირბადის და ვანადიუმის უფრო მაღალი შემცველობა, რითაც ვითარდება ფოლადის ახალი ტიპების სერია. მაგალითად, სწრაფად ვითარდება იაპონური Datong-ის DEX სერია (DEX40, DEX60, DEX80 და ა.შ.), Hitachi Metal-ის HAP სერია, Fujikoshi-ის FAX სერია, UDDEHOLM-ის VANADIS სერია, ფრანგული Erasteel-ის ASP სერია და ამერიკული CRUCIBLE კომპანიის ფხვნილის მეტალურგიის ხელსაწყოებისა და შტამპების ფოლადი. ფხვნილის მეტალურგიის ისეთი ფოლადების სერიის ფორმირებით, როგორიცაა CPMlV, CPM3V, CPMlOV, CPM15V და ა.შ., მათი ცვეთამედეგობა და სიმტკიცე მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია ჩვეულებრივი პროცესებით წარმოებულ ხელსაწყოებსა და შტამპების ფოლადთან შედარებით.