¿Qué es el acero para matrices de trabajo en caliente con resistencia media al calor?
Molde de acero
Requisitos adecuados de dureza, el enfoque es
Yuhong
Es difícil,
Conductividad térmica
Resistencia al desgaste. Por lo tanto, el contenido de carbono es bajo, los
aditivos de aleación
aumentan
la templabilidad
y mejoran la resistencia al desgaste y la dureza al rojo.
Acero para troqueles de trabajo en caliente
1. Condiciones de trabajo del troquel para trabajos en caliente
El troquel para trabajos en caliente incluye
forjado con martillo
Tres categorías: moldes, moldes de extrusión en caliente y
moldes de compresión
. Como se mencionó anteriormente, la principal característica de las condiciones de trabajo de los moldes para trabajo en caliente es el contacto con el metal caliente, que es la principal diferencia con las condiciones de trabajo de los moldes para trabajo en frío. Por lo tanto, provocará los dos problemas siguientes:
(l) Calentar la superficie metálica de la cavidad del molde. Por lo general, cuando el troquel de forjado con martillo está funcionando, la temperatura de la superficie de la cavidad del troquel puede alcanzar más de 300 ~ 400 ℃, y el troquel de extrusión caliente puede alcanzar más de 500 ~ 800 ℃. La temperatura de la cavidad del molde de fundición a presión está relacionada con el tipo de material de fundición y la temperatura de vertido. Por ejemplo, en la fundición a presión
metales ferrosos
la temperatura de la cavidad del molde puede alcanzar más de 65438±0000 ℃. Una temperatura de uso tan alta hará que la dureza de la superficie de la cavidad del molde sea propensa a la acumulación durante el uso. Por lo tanto, el requisito básico de rendimiento del acero para matrices para trabajo en caliente es una alta resistencia a la deformación termoplástica, incluida la dureza y la resistencia a altas temperaturas, que en realidad reflejan la alta resistencia a la deformación termoplástica del acero.
Estabilidad al temple
. Por lo tanto, se puede encontrar acero para matrices en caliente.
Método de aleación
El primer método consiste en añadir elementos de aleación como Cr, W, Si, etc., que pueden mejorar la estabilidad del templado del acero.
(2) Generación de metal en la superficie de la cavidad del molde
Fatiga térmica
(agrietado). Las características de trabajo de los moldes calientes son intermitentes. Cada vez que se forma metal caliente, la superficie de la cavidad del molde debe enfriarse con agua, aceite, aire y otros medios. Por lo tanto, el estado de trabajo del molde caliente es calentar y enfriar repetidamente, produciendo así repetidamente metal superficial de la cavidad del molde.
Expansión en caliente
Es decir, sometida repetidamente a esfuerzos de tracción y compresión. Como resultado, aparecen grietas en la superficie de la cavidad del molde, un fenómeno llamado fatiga térmica. Por lo tanto, el segundo requisito básico de rendimiento para el acero para troqueles para trabajo en caliente es una alta resistencia a la fatiga térmica. En términos generales, los principales factores que afectan la resistencia a la fatiga térmica del acero son:
①Conductividad térmica del acero. La alta conductividad térmica del acero puede reducir el grado de calentamiento del metal en la superficie del molde, reduciendo así la tendencia a la fatiga térmica del acero. En general, se cree que la conductividad térmica del acero está relacionada con el contenido de carbono. Un alto contenido de carbono significa una baja conductividad térmica y no es adecuado para troqueles de acero para trabajos en caliente.
Acero alto en carbono
. Generalmente utilizado en producción.
Acero con medio carbono
El bajo contenido de carbono (C 0,3% 5 ~ 0,6%) hará que la dureza y resistencia del acero disminuyan, lo que también es desfavorable.
②Acero
Punto Crítico
Influencia. En términos generales, cuanto mayor sea el punto crítico (Acl) del acero, menor será la tendencia a la fatiga térmica del acero. Por lo tanto, el punto crítico del acero generalmente aumenta agregando elementos de aleación Cr, W y Si. Mejorando así la resistencia a la fatiga térmica del acero.
2. Acero de trabajo en caliente de uso común para moldes
(1) Acero para troqueles de forja de martillo. En términos generales, existen dos problemas pendientes con el acero para matrices de forja con martillo. Una es soportar cargas de impacto durante el trabajo, por lo que requiere mayores propiedades mecánicas, especialmente mayor resistencia a la deformación plástica y tenacidad. La otra es que la sección transversal del troquel de forja del martillo es grande (< < 400 mm), por lo que el enfriamiento del; Se requiere acero permeable para garantizar una estructura y un rendimiento uniformes de todo el molde.
Los aceros de construcción forjados con martillo de uso común incluyen
5CrNiMo
,
5CrMnMo,
5CrNiW,
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5CrNiTi y 5CrMnMoSiV, etc. Se deben seleccionar diferentes materiales para diferentes tipos de moldes de ojo de martillo. Para troqueles de forja con martillo extra grandes o grandes, es mejor utilizar 5CrNiMo, pero también puede elegir 5CrNiTi, 5CrNiW o 5CrMnMoSi. Por lo general, se utilizan troqueles de forja con martillo de tamaño pequeño y mediano.
5CrMnMO
Acero.
(2) Acero para moldes de extrusión en caliente.
La característica de trabajo de los moldes de extrusión en caliente es la velocidad de carga lenta, por lo que la temperatura de calentamiento de la cavidad del molde es alta, alcanzando generalmente 500-800°C. Los requisitos de rendimiento de este tipo de acero deben basarse en una resistencia a altas temperaturas (es decir, una alta estabilidad al revenido) y una alta resistencia a la fatiga térmica. Los requisitos de ak y templabilidad se pueden reducir correspondientemente. Generalmente, los moldes de extrusión en caliente son de menor tamaño, a menudo menores que 1.
70~90
Hmm.
Los moldes de extrusión en caliente de uso común incluyen 4CrW2Si, 3Cr2W8V, 5% Cr y otros aceros para moldes de trabajo en caliente. Su composición química se muestra en la Tabla 4.16.
Entre ellos el 4CrW2Si. Se puede utilizar como acero para troqueles para trabajos en frío y como acero para troqueles para trabajos en caliente. Debido a los diferentes usos, se pueden utilizar diferentes métodos de tratamiento térmico. El molde en frío adopta una temperatura de enfriamiento baja (870-900 ℃) y un templado a temperatura baja o media. El molde caliente adopta una temperatura de enfriamiento alta (generalmente 950-1000 ℃) y un tratamiento de revenido a alta temperatura.
(3) Acero fundido a presión. En términos generales, los requisitos de rendimiento del acero para moldes de fundición a presión son similares a los del acero para moldes de extrusión en caliente, es decir, los requisitos principales son una alta estabilidad de templado y una alta resistencia a la fatiga térmica. Por lo tanto, los tipos de acero seleccionados habitualmente son básicamente los mismos que los utilizados en las matrices de extrusión en caliente. La vieja regla, 4CrW2Si. , 3Cr2W8V y otros materiales de acero. Pero existen algunas diferencias, como 40Cr, 30CrMnSi, 40CrMo, etc. Adecuado para moldes de fundición a presión de aleaciones de zinc de bajo punto de fusión. Se encuentran disponibles moldes de fundición a presión de aleación de aluminio y magnesio, 4CrW2Si y 4Cr5MoSiV.
El acero 3Cr2W8V se utiliza principalmente para moldes de fundición a presión de aleaciones de cobre.
En los últimos años, con la aplicación de la tecnología de fundición a presión de metales ferrosos, a menudo se utilizan aleaciones de aluminio y aleaciones de níquel de alto punto de fusión, o se realiza una coinfiltración ternaria de Cr-Al-SI en acero 3Cr2W8V para Fabricación de moldes de fundición a presión de metales ferrosos. Recientemente, se están probando aleaciones de cobre de alta resistencia en el país y en el extranjero como materiales para moldes de fundición a presión para metales ferrosos.