Külmtöötlemisterast kasutatakse peamiselt stantsimiseks, väljalõikamiseks, vormimiseks, painutamiseks, külmpressimiseks, külmtõmbamiseks, pulbermetallurgia stantsideks jne. See nõuab suurt kõvadust, suurt kulumiskindlust ja piisavat sitkust. Üldiselt jaguneb see kahte kategooriasse: üldtüüp ja eritüüp. Näiteks Ameerika Ühendriikides hõlmab üldotstarbeline külmtöötlemisteras tavaliselt nelja teraseklassi: 01, A2, D2 ja D3. Erinevate riikide üldotstarbelise külmtöötlemislegeeritud stantsterase teraseklasside võrdlus on esitatud tabelis 4. Jaapani JIS-standardi kohaselt on peamised kasutatavad külmtöötlemisterase tüübid SK-seeria, sealhulgas SK-seeria süsinikterasest tööriistateras, 8 SKD-seeria legeerterasest tööriistateras ja 9 SKHMO-seeria kiirlõiketerasest, kokku 24 teraseklassi. Hiina GB/T1299-2000 legeerterasest tööriistaterase standard hõlmab kokku 11 terasetüüpi, moodustades suhteliselt tervikliku seeria. Töötlemistehnoloogia, töödeldud materjalide ja vormide nõudluse muutustega ei suuda algne põhiseeria enam vajadusi rahuldada. Jaapani terasetehased ja suuremad Euroopa tööriista- ja stantsterase tootjad on välja töötanud spetsiaalsed külmtöötlemisstantsterased ning järk-järgult moodustanud vastavad külmtöötlemisstantsterase seeriad. Nende külmtöötlemisstantsteraste väljatöötamine on ka külmtöötlemisstantsteraste arendussuund.
Madala legeeritud õhuga karastatav külmtöötlemisteras
Kuumtöötlustehnoloogia arenguga, eriti vaakumkustutustehnoloogia laialdase rakendamisega vormitööstuses, on karastusdeformatsiooni vähendamiseks nii kodu- kui ka välismaal välja töötatud mõned madala legeersisaldusega õhkjahutusega mikrodeformatsiooniterased. Seda tüüpi teras vajab head karastatavust ja kuumtöötlust. Sellel on väike deformatsioon, hea tugevus ja sitkus ning teatav kulumiskindlus. Kuigi tavalisel kõrge legeersisaldusega külmtöötlemisterasel (näiteks D2, A2) on hea karastatavus, on sellel kõrge legeersisaldus ja see on kallis. Seetõttu on nii kodu- kui ka välismaal välja töötatud mõned madala legeersisaldusega mikrodeformatsiooniterased. Seda tüüpi teras sisaldab karastatavuse parandamiseks üldiselt legeerelemente Cr ja Mn. Legeerelementide kogusisaldus on üldiselt <5%. See sobib täppisdetailide tootmiseks väikeste tootmispartiidega. Keeruliste vormide jaoks. Tüüpiliste teraseklasside hulka kuuluvad Ameerika Ühendriikide A6, Hitachi Metalsi ACD37, Daido Special Steeli G04, Aichi Steeli AKS3 jne. Hiina GD-teras säilitab pärast 900 °C juures karastamist ja 200 °C juures noolutamist teatud hulga austeniiti ning on hea tugevuse, sitkuse ja mõõtmete stabiilsusega. Seda saab kasutada külmstantsvormide valmistamiseks, mis on altid mõranemisele ja purunemisele. Pikk kasutusiga.
Leekkustutatud valuvormiteras
Vormi tootmistsükli lühendamiseks, kuumtöötlusprotsessi lihtsustamiseks, energia säästmiseks ja vormi tootmiskulude vähendamiseks on Jaapan välja töötanud mõned spetsiaalsed külmtöötlemisterased leegi kustutamise nõuete täitmiseks. Tüüpilisteks on Aichi Steeli SX105V (7CrSiMnMoV), SX4 (Cr8), Hitachi Metali HMD5, HMD1, Datong Special Steel Company G05 teras jne. Hiina on välja töötanud 7Cr7SiMnMoV. Seda tüüpi terast saab kasutada vormi tera või muude osade kuumutamiseks oksüatsetüleeni pihustuspüstoli või muude kütteseadmete abil pärast vormi töötlemist ning seejärel õhkjahutusega ja kustutamisega. Üldiselt saab seda kasutada kohe pärast kustutamist. Lihtsa protsessi tõttu on see Jaapanis laialdaselt kasutusel. Seda tüüpi terase tüüpiline terasetüüp on 7CrSiMnMoV, millel on hea karastatavus. Kui φ80 mm terast õliga karastada, võib kõvadus 30 mm kaugusel pinnast ulatuda 60 HRC-ni. Südamiku ja pinna kõvaduse erinevus on 3 HRC. Leekkustutamisel võib pärast eelkuumutamist temperatuurini 180–200 °C ja kuumutamist temperatuurini 900–1000 °C pihustuspüstoliga kustutamiseks ulatuda kõvadus üle 60 HRC ja saada üle 1,5 mm paksune kõvenenud kiht.
Kõrge sitkus, kõrge kulumiskindlusega külmtöötlemise stantsteras
Külmtöötlemisvormiterase vastupidavuse parandamiseks ja kulumiskindluse vähendamiseks on mõned suured välismaised valuvormiterase tootmisettevõtted järjestikku välja töötanud seeria külmtöötlemisvormiteraseid, millel on nii kõrge vastupidavus kui ka kõrge kulumiskindlus. Seda tüüpi teras sisaldab üldiselt umbes 1% süsinikku ja 8% kroomi. Mo, V, Si ja muude legeerelementide lisamisega on selle karbiidid peened, ühtlaselt jaotunud ning selle sitkus on palju suurem kui Cr12-tüüpi terasel, samas kui kulumiskindlus on sarnane. Nende kõvadus, paindetugevus, väsimustugevus ja purunemiskindlus on kõrged ning ka nende karastuskindlus on kõrgem kui Crl2-tüüpi valuvormiterasel. Need sobivad kiireks stantsimiseks ja mitmejaamaliseks stantsimiseks. Seda tüüpi terase tüüpilised terasetüübid on Jaapani madala V-sisaldusega DC53 ja kõrge V-sisaldusega CRU-WEAR. DC53 karastatakse temperatuuril 1020–1040 °C ja pärast õhkjahutust võib kõvadus ulatuda 62–63 HRC-ni. Seda saab karastada madalal temperatuuril (180–200 ℃) ja kõrgel temperatuuril (500–550 ℃), selle sitkus võib olla 1 kord suurem kui D2-l ja väsimuskindlus on 20% suurem kui D2-l; pärast CRU-WEAR sepistamist ja valtsimist lõõmutatakse ja austeniseeritakse seda temperatuuril 850–870 ℃. Alla 30 ℃/h, jahutatakse temperatuurini 650 ℃ ja vabastatakse, kõvadus võib ulatuda 225–255 HB-ni, karastustemperatuuri saab valida vahemikus 1020–1120 ℃, kõvadus võib ulatuda 63 HRC-ni, karastamine toimub temperatuuril 480–570 ℃ vastavalt kasutustingimustele, ilmne sekundaarne karastamisefekt, kulumiskindlus ja sitkus on paremad kui D2-l.
Alusteras (kiirlõiketeras)
Kiirlõiketerast on tänu suurepärasele kulumiskindlusele ja punasele kõvadusele laialdaselt kasutatud välismaal suure jõudlusega ja pikaealiste külmtöötlusvormide valmistamiseks, näiteks Jaapani üldiseks kiirlõiketerase SKH51 (W6Mo5Cr4V2) standard. Vormi nõuetega kohanemiseks parandatakse sitkust sageli karastustemperatuuri, karastuskõvaduse või kiirlõiketerase süsinikusisalduse vähendamisega. Maatriksteras on välja töötatud kiirlõiketerasest ja selle keemiline koostis on pärast karastamist samaväärne kiirlõiketerase maatrikskoostisega. Seetõttu on jääkkarbiidide arv pärast karastamist väike ja ühtlaselt jaotunud, mis parandab oluliselt terase sitkust võrreldes kiirlõiketerasega. Ameerika Ühendriigid ja Jaapan uurisid 1970. aastate alguses VascoMA, VascoMatrix1 ja MOD2 klasside baasteraseid. Hiljuti on välja töötatud DRM1, DRM2, DRM3 jne. Üldiselt kasutatakse külmtöötlusvormide jaoks, mis vajavad suuremat sitkust ja paremat karastusvastast stabiilsust. Hiina on välja töötanud ka mõned baasterased, näiteks 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi ja muud terased. Seda tüüpi terasel on hea tugevus ja sitkus ning seda kasutatakse laialdaselt külmpressimisel, paksude plaatide külmstantsimisel, keermerullimisketastel, multšvormides, külmpeavormides jne ning seda saab kasutada ka sooja ekstrusioonivormidena.
Pulbermetallurgia vormiteras
Tavapäraste protsesside abil toodetud LEDB-tüüpi kõrglegeeritud külmtöötlemisstants, eriti suureprofiililiste materjalide puhul, omab jämedaid eutektilisi karbiide ja ebaühtlast jaotust, mis vähendab oluliselt terase sitkust, lihvitavust ja isotroopiat. Viimastel aastatel on suured välismaised spetsiaalse teraseettevõtted, mis toodavad tööriista- ja stantsterast, keskendunud pulbermetallurgia kiirlõiketerase ja kõrglegeeritud stantsterase seeria väljatöötamisele, mis on viinud seda tüüpi terase kiire arenguni. Pulbermetallurgiaprotsessi abil jahtub pihustatud terasepulber kiiresti ning moodustunud karbiidid on peened ja ühtlased, mis parandab oluliselt vormimaterjali sitkust, lihvitavust ja isotroopiat. Tänu sellele spetsiaalsele tootmisprotsessile on karbiidid peened ja ühtlased ning paraneb töödeldavus ja lihvimisomadused, mis võimaldab terasele lisada suuremat süsiniku- ja vanaadiumisisaldust, arendades seeläbi välja uusi terasetüüpe. Näiteks Jaapani Datongi DEX-seeria (DEX40, DEX60, DEX80 jne), Hitachi Metali HAP-seeria, Fujikoshi FAX-seeria, UDDEHOLMi VANADIS-seeria, Prantsusmaa Erasteeli ASP-seeria ja Ameerika ettevõtte CRUCIBLE pulbermetallurgia tööriista- ja stantsteras arenevad kiiresti. Pulbermetallurgia teraste seeriate, näiteks CPMlV, CPM3V, CPMlOV, CPM15V jne, moodustamisel on nende kulumiskindlus ja sitkus oluliselt paranenud võrreldes tavapäraste protsessidega toodetud tööriista- ja stantsterasega.
Postituse aeg: 02.04.2024