فولادهای ابزاری برتر برای قالب‌های دقیق سوراخکاری، سوراخکاری و قالب‌های پرس

فولاد ابزار

یک قالب ترک خورده در اواسط تولید، هزینه بیشتری از ضایعات فلزی برای شما دارد. این هزینه، زمان از کارافتادگی، ضرب‌الاجل‌ها و صبر مشتری را از شما می‌گیرد. اگر تا به حال شاهد از کار افتادن زودهنگام یک ابزار پرس بوده‌اید و از خود پرسیده‌اید که آیا درجه فولاد اشتباهی را انتخاب کرده‌اید، تنها نیستید. انتخاب بین فولاد ابزار D2 ، DC53 ، A2 ، S7 ، M2 و کاربید، شرط‌بندی روی مقاومت در برابر سایش، چقرمگی و هزینه است که در طول هزاران یا میلیون‌ها چرخه تولید، خود را نشان می‌دهد.

این تجزیه و تحلیل، اصطلاحات تخصصی بازاریابی را کنار می‌گذارد تا به شما نشان دهد که هر یک از فولادهای ابزار برتر برای قالب‌های دقیق سوراخ‌کاری، سوراخ‌کاری و قالب‌زنی، در چه زمینه‌هایی جایگاه خود را پیدا می‌کنند و در چه زمینه‌هایی کم می‌آورند. شما با بده‌بستان‌های واقعی بین سختی و مقاومت در برابر ضربه، راهنمایی‌های عملی برای تطبیق فولاد با کاربرد مورد نظرتان و یک چارچوب تصمیم‌گیری روشن آشنا خواهید شد تا قالب بعدی شما به یک درس پرهزینه در آزمون و خطا تبدیل نشود.

معیارهای انتخاب ماهیچه برای قالب‌های مهرزنی

شش متغیر تعیین می‌کنند که آیا قالب شما از کار جان سالم به در می‌برد یا در تلاش برای آن می‌میرد. قبل از اینکه به کاتالوگ فولاد دست بزنید، آنها را درست تنظیم کنید.

  1. حجم تولید، کلاس ابزار را تعیین می‌کند. کمتر از ۵۰۰۰ قطعه در سال، قالب‌های تک‌کاره یا مرحله‌ای منطقی هستند. بین ۵۰۰۰ تا ۵۰۰۰۰، قالب‌های ترکیبی یا پیش‌رونده‌ی کوتاه‌مدت، بازار خود را حفظ می‌کنند. فراتر از آن، قالب‌های پیش‌رونده یا انتقالی، هزینه ابزارسازی هر قطعه را به اندازه‌ای کاهش می‌دهند که هزینه‌های اولیه را توجیه کند.

  2. هندسه قطعه نیز به همان اندازه اهمیت دارد. خمیدگی‌ها، سوراخ‌ها و ویژگی‌های شکل‌گرفته را بشمارید. پیچیدگی بیشتر، شما را به سمت ابزار پیشرفته یا انتقالی به جای قالب‌های ساده قالب‌گیری سوق می‌دهد.

  3. تقاضای تلرانس، الزامات پرس را تعیین می‌کند: تناژ، ارتفاع بسته شدن، طول کورس، دقت تغذیه - و فولاد قالب را به سمت پایداری بیشتر سوق می‌دهد.

  4. ضخامت مواد و تغییرات گیج ، محاسبه‌ی لقی را هدایت می‌کند. رویه‌های استاندارد، لقی را ۵ تا ۱۰ درصد ضخامت ورق (t) تعیین می‌کنند.

  5. خواص ورق - سختی، شکل‌پذیری، برگشت فنری - خطر ترک‌خوردگی و میزان استحکام فولاد قالب شما را تعیین می‌کند.

معیارهای سختی پس از عملیات حرارتی: D2/DC53 دارای سختی 60-64 HRC، A2 دارای سختی 56-60 HRC، قالب‌های کشش در D2 دارای سختی 58-62 HRC و پانچ‌های کاربیدی دارای سختی 65-67 HRC هستند.

بر اساس حالت سایش: فولاد ابزار D2/SKD11 (58-62 HRC) مقاومت سایشی بالایی ارائه می‌دهد اما در اثر ضربه براده‌برداری می‌کند. DC53 (60-64 HRC) چقرمگی را بدون کاهش عمر سایشی بهبود می‌بخشد. M2/SKH51 (62-65 HRC) حفظ لبه برتر را برای کار با چرخه بالا ارائه می‌دهد.

در نهایت، اعداد را بررسی کنید. تعداد دفعات تعمیر و نگهداری، هزینه قطعات تعویضی و ضریب نیروی کار را در کل هزینه مالکیت لحاظ کنید. پس از برآورده شدن الزامات عملکرد، فولادی را انتخاب کنید که به راحتی در دسترس و ارزان‌تر باشد.

فولاد ابزار D2 (1.2379 / Cr12MoV / SKD11)

image.png

چهار نام، یک فولاد. AISI D2، DIN 1.2379، JIS SKD11، GB Cr12MoV—ترکیب شیمیایی یکسان، مدارک متفاوت بسته به محل خرید. از تامین‌کننده خود X153CrMoV12 را بخواهید و همان جنس را هنگام درخواست T30402 دریافت خواهید کرد. دانستن این موضوع شما را از پرداخت هزینه اضافی برای جنس مشابه نجات می‌دهد.

چه چیزی باعث کارایی آن می‌شود: تقریباً ۱.۵٪ کربن و ۱۲٪ کروم. این ترکیب حجم زیادی از کاربیدهای کروم را در سراسر ماتریس ایجاد می‌کند، به همین دلیل است که D2 به دلیل مقاومت بالای سایش در کاربردهای سوراخکاری و پانچ شهرت دارد. مولیبدن (۰.۷-۱.۱٪) و وانادیوم (۰.۲-۱.۰٪، بسته به مشخصات) این دستور غذا را تکمیل می‌کنند و سخت شدن ثانویه و اصلاح دانه را اضافه می‌کنند.

عملیات حرارتی، در عمل:
– آنیل نرم در دمای ۸۰۰ تا ۸۵۰ درجه سانتیگراد، خنک شدن آهسته در کوره تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد، سپس خنک شدن در هوا - که شما را به سختی ماشینکاری ۲۵۰ HB یا کمتر می‌رساند
– در دمای ۱۰۱۰ تا ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد سخت شود، ۱۵ تا ۳۰ دقیقه خیس بخورد، در روغن، هوا یا حمام آب گرم (۳۵۰ تا ۴۵۰ درجه سانتیگراد) سرد شود.
– در دمای ۱۸۰ تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد، معمولاً در ۱ تا ۳ چرخه، برای تثبیت سختی و از بین بردن آستنیت باقیمانده، تمپر می‌شود.

اگر دمای تمپر را پایین‌تر بیاورید، به محدوده ۶۰ تا ۶۲ HRC می‌رسید - حداکثر مقاومت در برابر سایش، حداقل میزان فرسایش. اگر آن را به سمت ۵۸ تا ۶۰ HRC کاهش دهید، مقداری از مقاومت در برابر سایش را با قالبی که چرخه‌های ضربه بیشتری را قبل از لب‌پریدگی تحمل می‌کند، از دست می‌دهید.

جایگاه D2 در مقایسه با برادرانش: D3 کربن و کروم بیشتری دارد - مقاومت سایشی بیشتر، شکنندگی بیشتر. D6 محتوای کاربید را حتی بیشتر می‌کند و تقریباً به طور کامل چقرمگی را فدا می‌کند. D2 درجه مصالحه است، درجه‌ای که وقتی کار نیاز به سوراخکاری و پانچ طولانی مدت بدون مراقبت از قالب در هر شیفت دارد، به سراغ آن می‌روید.

فولاد ابزار DC53

dc53-5.jpg

بیست و پنج هزار ضربه در مقابل پنج هزار. این شکافی است که شرکت Titus Steel هنگام تعویض D2 با DC53 در فرآیند سوراخکاری آلیاژ پایه نیکل ثبت کرد. افزایش ۴۰۰ درصدی عمر ابزار نسبت به فولادی که اغلب به اشتباه "فقط یک D2 بهتر" نامیده می‌شود.

DC53 یک SKD11 اصلاح‌شده است (که اغلب به AISI D2 Mod یا 1.2379 Mod ارجاع داده می‌شود)، اما مکانیسم عملکرد آن اساساً متفاوت است. DC53 به جای تکیه بر کاربیدهای کروم اولیه درشت مانند D2 سنتی، از طریق تمپر کردن در دمای بالا و رسوب کاربیدهای ریز M₂C به سختی ثانویه دست می‌یابد. این تغییر ریزساختاری دلیل حفظ 60-64 HRC در عین ارائه چقرمگی ضربه در محدوده 40-60 ژول است که به طور قابل توجهی بالاتر از D2 است، بدون اینکه مقاومت سایشی زیادی از دست بدهد. تقریباً 80-90٪ از عملکرد سایشی SKD11 را حفظ می‌کند.

عملیات حرارتی: جایی که DC53 از D2 فاصله می‌گیرد

  • آستنیته کردن در دمای 1020-1050 درجه سانتیگراد

  • کوئنچ از طریق هوا-خنک یا نیتروژن با فشار بالا

  • دو بار گرم کردن اجباری است - دو چرخه، هر کدام ۱-۲ ساعت، و خنک شدن زیر ۶۰ درجه سانتیگراد بین آنها

بازه زمانی تمپرینگ، نتیجه را تعیین می‌کند:
- 520-530 ° C → 60-62 یا 62-63 HRC، نقطه مطلوب برای خالی کردن ریز
- 540 ° C → پایدار 60-62 HRC
- 550 ° C → به ۵۸-۶۰ HRC کاهش می‌یابد، که نشان‌دهنده‌ی برتری چقرمگی بر سختی است

از محدوده دمایی ۴۰۰ تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد کاملاً اجتناب کنید . عملیات تمپر کردن در این محدوده باعث رسوب کاربیدهای نامطلوب شده و می‌تواند چقرمگی را بیش از نصف کاهش دهد.

حالت شکست و نکات ساخت

DC53 به ندرت به طور فاجعه‌باری دچار شکست می‌شود. در سختی 60-62 HRC با عملیات حرارتی دوگانه مناسب، انتظار ساییدگی پیشرونده لبه و ریزتراشیدگی را داشته باشید، نه شکستگی ناگهانی. با این حال، کار با دستگاه EDM سیمی در صورت انجام ندادن عملیات حرارتی یا کم کاری، خطر ترک خوردگی را به همراه دارد. مقاطع ضخیم به 60-90 دقیقه زمان خیساندن در هر اینچ، حداقل 90 دقیقه در کل، نیاز دارند.

برای خام‌سازی دقیق روی ورق 1045 با ضخامت 1.5 میلی‌متر، تأمین‌کنندگان به‌طور مداوم HRC 62/63 را با دمای 530 درجه سانتیگراد پیشنهاد می‌دهند ، که ترکیبی معیار برای کارگاه‌هایی است که به دنبال عمر سایشی و مقاومت در برابر ترک در ابزارهای پیشرفته هستند.

فولاد ابزار A2

در حالی که D2 با بارگذاری سنگین کاربید به دنبال حداکثر مقاومت در برابر سایش است، A2 با تقریباً 1.0٪ کربن، 5٪ کروم، 1٪ مولیبدن و 0.2-0.5٪ وانادیوم، راه میانه را در پیش می‌گیرد - محدوده‌های معمول C 0.95-1.05٪، Cr 4.75-5.50٪، Mo 0.90-1.40٪، V 0.15-0.50٪ است. در مقایسه با C 1.50-1.60٪ و Cr 11.5-12.0٪ در D2، A2 مقداری از عمر سایش را با یک پنجره عملیات حرارتی بسیار دوستانه‌تر و چقرمگی بهتر معامله می‌کند.

پایداری ابعادی: نقطه قوت واقعی A2

اینجاست که A2 جایگاه خود را در میان قالب‌های پرسکاری دقیق تثبیت می‌کند. در صورت پرداخت مناسب، تغییر ابعاد می‌تواند تا 0.001 میلی‌متر بر میلی‌متر باشد، که درجه‌ای با اعوجاج واقعاً کم است. سخت‌کاری در هوا، شوک حرارتی ناشی از کوئنچ در روغن یا آب را از بین می‌برد، که خطر ترک خوردن را کاهش می‌دهد و A2 را به گزینه‌ای قوی برای قالب‌های بزرگ، حفره‌های پیچیده و قطعات کار طولانی که هندسه باید در آنها حفظ شود، تبدیل می‌کند.

عملیات حرارتی بدون حدس و گمان

به آرامی تا دمای ۶۴۹-۶۷۷ درجه سانتیگراد، سپس تا ۷۸۸ درجه سانتیگراد پیش گرم کنید، سپس به مدت ۳۰-۴۵ دقیقه در دمای ۹۵۴ درجه سانتیگراد آستنیته کنید. در هوا خنک کنید، سپس در حدود ۲۰۵ درجه سانتیگراد، تقریباً ۲ ساعت به ازای هر اینچ از مقطع، تمپر کنید. برای حداکثر پایداری، دمای زیر صفر یا پیرسازی مصنوعی اضافه کنید.

منطق هزینه: جایی که A2 از D2 و DC53 پیشی می‌گیرد

A2 قهرمان عمر سایش نیست. نیازی هم نیست که باشد. اعوجاج کمتر به معنای سنگ‌زنی، اصلاح و دوباره‌کاری کمتر است، صرفه‌جویی‌هایی که به سرعت در تیراژهای متوسط ​​​​افزایش می‌یابد. اگر کار شما به حداکثر مقاومت در برابر سایش نیاز دارد، D2 یا DC53 همچنان برنده هستند. اگر به دقت ابعادی و هزینه کل کمتر نیاز دارید، A2 معمولاً کار را با هزینه کمتر انجام می‌دهد.

فولاد ابزار مقاوم در برابر ضربه S7

S7 برای بقا رقابت می‌کند - ویژگی‌ای که یک پانچ ضخیم را در زمانی که D2 یا O1 تحت همان بار ضربه ترک می‌خورند، سالم نگه می‌دارد.

AISI S7 (UNS T41907، که به صورت DIN 1.2355 / 50CrMoV13-1 نیز شناخته می‌شود) تا ۴۸-۵۸ HRC سخت می‌شود، اما بازه کاری عملی ۵۴-۵۸ HRC است و ۵۶-۵۸ HRC به عنوان نقطه بهینه برای ایجاد تعادل بین چقرمگی و استحکام در نظر گرفته می‌شود. در شرایط آنیل شده، سختی به ۱۸۷-۲۲۹ HB (۲۸-۳۲ HRC) می‌رسد.

اعداد چقرمگی که اهمیت دارند: مقاومت ضربه‌ای شیار V شکل شارپی ۱۳.۶ ژول، ۱۶.۳ ژول یا ۱۶.۹ ژول بسته به دما، پس از خنک شدن در هوا از ۹۴۱ درجه سانتیگراد. معیار عملی ۱۵ تا ۲۵ فوت بر پوند (۲۰ تا ۳۴ ژول) است. چقرمگی تا ۵۸ راکول آرسی را حفظ می‌کند، سطحی که O1 و D2 تحت ضربه مکرر می‌شکنند.

S7 جایگاه خود را در قالب‌های سوراخ‌کاری و پانچ سنگین، تیغه‌های برشی برای صفحات و فولاد سازه‌ای، پانچ‌های آهنگری سرد و گرم، ابزارهای ضربه‌زنی، مجموعه‌های پرچ، قالب‌های سنبه‌کاری، قالب‌های گیره، صفحه‌های اصلی و قطعات حلقه‌ای محکم می‌کند.

وقتی ورق ضخیم در اثر ناهم‌ترازی یا نفوذ بیش از حد، تراشه یا ریزترک ایجاد می‌کند، راه حل این است که در ۵۶-۵۸ HRC به S7 تغییر دهید و شعاع‌های سخاوتمندانه‌ای را در نقاط تنش اضافه کنید. برای استفاده در شرایط سایش خالص، S7 را کنار بگذارید؛ D2 هنوز در آنجا دوام بیشتری دارد.

فولاد پرسرعت M2 / M4

سختی قرمز بحث را کاملاً تغییر می‌دهد. وقتی D2، DC53، A2 و S7 در اثر اصطکاک و حرارت در تیراژهای طولانی و سریع شروع به نرم شدن می‌کنند، M2 و M4 به برش ادامه می‌دهند.

ترکیب شیمیایی داستان را روایت می‌کند. M2 حاوی 0.78-1.05٪ کربن، 3.75-4.50٪ کروم، 4.50-5.50٪ مولیبدن، 5.50-6.75٪ تنگستن و 1.75-2.20٪ وانادیوم است. M4 کروم، مولیبدن و تنگستن مشابه را حفظ می‌کند اما وانادیوم تقریباً دو برابر شده و به 3.75-4.50٪ می‌رسد. این وانادیوم اضافی، کاربیدهای سخت‌تری ایجاد می‌کند - مقاومت در برابر سایش بیشتر، چقرمگی کمتر، سنگ‌زنی سخت‌تر.

M2 پس از سه بار تمپر شدن به Rc 60-63 می‌رسد. مقاومت سایشی خوب، نگهداری آسان‌تر و چقرمگی بهتری در هنگام وجود خطر ضربه در کنار سایش به دست می‌آید. برخی مقاومت سایشی میخ M2 را شش تا ده برابر فولاد تیغه معمولی می‌دانند.

M4 از طریق پردازش متالورژی پودر (که اغلب به عنوان PM4 یا CPM-M4 مشخص می‌شود) به Rc 62-64 می‌رسد. برخی منابع، M4 را تقریباً سه برابر بادوام‌تر از M2 در کاربردهایی می‌دانند که سایش غالب است - مانند ورق‌های نازک، مواد ساینده، لبه‌های مستعد حفره‌دار شدن.

مزیت: بار کاربیدی M4 باعث می‌شود سنگ‌زنی کندتر و گران‌تر شود. M2 پرداخت و تیز کردن مجدد را ارزان‌تر می‌کند. M2 را برای کارهایی که سایش و ضربه با هم در ارتباط هستند انتخاب کنید؛ M4 را زمانی انتخاب کنید که سایش لبه به تنهایی باعث از بین رفتن قالب‌های شما می‌شود.

کاربید برای کاربردهای سایش شدید

متالورژی پودر قوانین را تغییر می‌دهد. کاربید تنگستن-کبالت (WC-Co) از پودر زینتر می‌شود، نه مانند D2 یا S7 که ذوب و آهنگری می‌شود. زینترینگ ذرات کاربید را در یک ماتریس بسیار یکنواخت‌تر از هر چیزی که عملیات حرارتی به تنهایی می‌تواند تولید کند، قرار می‌دهد، به همین دلیل است که پانچ‌های کاربیدی به 65-67 HRC می‌رسند در حالی که فولادهای ابزار معمولی بسیار پایین‌تر از این سقف هستند.

اعدادی که مهم هستند

WC-Co با سختی HRA 89.5-92، چگالی 14.6-15.0 گرم بر سانتی‌متر مکعب و مقاومت پارگی عرضی 1400-1800 مگاپاسکال عرضه می‌شود. دو گرید زیر کاربردهای قالب‌گیری را تحت الشعاع قرار می‌دهند:

  • YG6 : ۹۴٪ WC، ۶٪ کبالت، HRA ۸۹.۵-۹۲، استحکام پارگی ۱۴۰۰-۱۶۷۰ مگاپاسکال. حداکثر مقاومت در برابر سایش، حداقل تحمل ضربه.

  • YG8 : 92% WC، 8% کبالت، HRA 89-90، استحکام پارگی 1600-2520 مگاپاسکال. کمی نرم‌تر، به طور قابل توجهی چقرمه‌تر.

این الگو در هر گریدی صدق می‌کند: با افزایش مقدار کبالت، مقاومت در برابر ضربه افزایش و مقاومت در برابر سایش کاهش می‌یابد. هیچ گریدی وجود ندارد که در هر دو نبرد پیروز شود.

جایی که بازگشت سرمایه (ROI) نتیجه می‌دهد

کاربید در حجم تولید بالای یک میلیون چرخه، مزیت خود را به دست می‌آورد. اگر عمر ابزار ۳ تا ۱۰ برابر بیشتر از فولاد باشد و زمان از کارافتادگی به ازای هر بار تعویض ابزار گران باشد، هزینه اولیه بالاتر به سرعت جبران می‌شود. در حجم‌های پایین‌تر از آن آستانه، فولاد معمولاً در هزینه کل برنده می‌شود.

قوانین طراحی برای ورق گرم ۶۵-۶۷

در این سختی، شکنندگی غالب است. هر گوشه تیز را گرد کنید، ضخامت دیواره را متعادل کنید و بارگذاری ضربه‌ای تک نقطه‌ای و بستن خارج از مرکز را حذف کنید. هر سه مورد، انتشار ترک در کاربید را سریع‌تر از هر فولاد ابزاری در این لیست تسریع می‌کنند.

راهنمای تصمیم‌گیری: انتخاب فولاد ابزار بر اساس سناریوی کاربرد

حالت شکست، فولاد را تعیین می‌کند، نه کاتالوگ را. هر کار پرسکاری به یکی از سه مشکل زیر تجزیه می‌شود: سایش، ضربه یا رانش دقت. فولاد را با مشکل مطابقت دهید و تصمیم‌گیری ساده می‌شود.

  1. ساییدگی غالب - لبه‌ها کدر، ابعاد متغیر، اما لب‌پریدگی به ندرت اتفاق می‌افتد. D2/1.2379 در 58-60 HRC و 1.2601 در اینجا منجر به مقاومت خالص در برابر سایش می‌شود. چقرمگی متوسط ​​تا کم است، که وقتی ضربه دشمن نباشد، خوب است.

  2. خطر ضربه و لب‌پریدگی لبه، اولویت را تغییر می‌دهد. S7 با ۵۷ HRC تقریباً ۱۲۵ فوت · پوند (۱۶۵ ژول) چقرمگی ضربه شارپی ارائه می‌دهد - پنج تا شش برابر بیشتر از ۲۱ فوت · پوند (۲۸ ژول) D2 با ۶۰ HRC. برای پانچ صفحات ضخیم، بارگذاری خارج از مرکز یا قطعات در حال سقوط، S7 کاملاً برنده است. A2 با تقریباً ۴۰ فوت · پوند (۵۳ ژول) در بین این دو قرار می‌گیرد، که یک حد وسط محکم برای سوراخکاری و شکل‌دهی عمومی با قرار گرفتن در معرض شوک متوسط ​​است.

  3. دقت و ریزتراشکاری ، DC53 را نسبت به D2 استاندارد برتر می‌کند. ساختار کاربیدی ظریف‌تر آن، خطر شروع ترک را کاهش می‌دهد و تأمین‌کنندگان تقریباً 20٪ استحکام خستگی بالاتر و 40٪ سنگ‌زنی سریع‌تر را گزارش می‌دهند. یک آزمایش مستند روی تراشکاری آلیاژ نیکل نشان داد که D2 در 58-59 HRC، 5,000 ضربه را تحمل می‌کند در حالی که DC53 در 62-63 HRC، 25,000 ضربه را تحمل می‌کند - جهشی 4 برابری، و سایر داده‌های میدانی افزایش 1.3 تا 2 برابری را به عنوان نمونه ذکر می‌کنند. برای تلرانس‌های بسیار دقیق، جنس نازک و تعداد چرخه‌های زیاد، کاربید همچنان از نظر نگهداری ابعادی، با وجود شکنندگی و دشواری تعمیر، از DC53 بهتر عمل می‌کند.

  4. قالب‌گیری فولاد ضد زنگ، سختی کار و حرارت لبه را به ترکیب اضافه می‌کند. D2 برای کارهای با ضربه متوسط ​​مناسب است؛ DC53 قطعات ضد زنگ پیچیده و برش دقیق را بهتر تحمل می‌کند؛ 1.2601 وقتی مقاومت فشاری بیشترین اهمیت را دارد، با D2 رقابت می‌کند.

مرجع دم دست:
– شکست ناشی از سایش → D2 / 1.2601
– سایش + لب‌پریدگی ترکیبی → DC53
– خرابی ناشی از اولین برخورد → S7
– عمومی، تأثیر متوسط ​​→ A2
– دقت بسیار بالا، میکرو بلنکینگ → کاربید، سپس DC53

موازنه کلیدی عملکرد: مقاومت در برابر سایش در مقابل چقرمگی

هر نقطه سختی که به دست می‌آورید، به قیمت از دست دادن چقرمگی تمام می‌شود. افزایش محتوای کاربید، مقاومت در برابر سایش را بهبود می‌بخشد، اما خطر ترک خوردن از داخل خوشه‌های درشت کاربید را افزایش می‌دهد.

۱. اعداد و ارقام پشت این بده بستان

جنس/شرایط

محتوای کربن

سختی

استحکام و سختی

نتیجه عملکرد

فولاد مقاوم در برابر سایش معمولی

0.14-0.40 درصد وزنی

350-600 HB

متعادل

عمر سایش و مقاومت در برابر ترک خوردگی را متعادل می‌کند.

ماتریس مارتنزیتی پرکربن

از ۰.۱٪ به ۰.۴٪ افزایش یافت

۳۸۹ اچ‌وی۱۰ → ۷۲۸ اچ‌وی۱۰

کاهش یافته

مقاومت سایشی بالا با چقرمگی کم.

مارتنزیت Q&T با کربن متوسط

متوسط

۴۰۰–۵۰۰ کیلوگرم نیرو بر میلی‌متر مربع

۱۲۰۰–۱۴۰۰ مگاپاسکال / ≥۴۰ ژول (در دمای ۲۰- درجه سانتیگراد)

در حین کار، در برابر سایش و ضربه مقاوم است.

میکروآلیاژ کم کربن (Ti/Nb)

کم

373 HB

۱۳۳ ژول · سانتی‌متر مربع

در برابر سایش، از فولادهای پرکاربید عملکرد بهتری دارد (فقط ۴۱ میلی‌گرم کاهش) زیرا کاربیدها کوچک و یکنواخت باقی می‌مانند.

۲. قوانین کاربید و حالت‌های شکست

  1. شکل بر حجم ارجحیت دارد: کاربیدهای ریز و با پراکندگی یکنواخت، عملکرد بهتری نسبت به کاربیدهای درشت و خوشه‌ای دارند.

  2. انواع کاربید: کاربیدهای نوع VC تقریباً سه برابر مقاومت سایشی نسبی انواع M₂C/M₆C را ارائه می‌دهند. برای جلوگیری از لب‌پریدگی زودرس، نوع مهم‌تر از مقدار است.

  3. لب پریدگی و ترک خوردگی: زمانی رخ می‌دهد که فولاد خیلی سخت باشد، کاربیدها خیلی درشت باشند و بار کاری به یک خوشه برخورد کند.

  4. سایش زودرس: زمانی رخ می‌دهد که فولاد بیش از حد چقرمه باشد (سختی کمتر از 350 HB)، که باعث می‌شود سطح شیاردار شود و ابعاد خود را از دست بدهد.

  5. رفع خرابی‌ها: بسته به نوع خرابی، سختی و نرمی کاربید را در جهت مخالف حرکت دهید. سعی نکنید هر دو را به طور همزمان به حداکثر برسانید.

نتیجه

انتخاب از بین فولادهای ابزار برتر برای قالب‌های دقیق سوراخ‌کاری، سوراخ‌کاری و قالب‌گیری، به تعادل بین مقاومت در برابر سایش و چقرمگی بستگی دارد. D2 و DC53 پایداری ابعادی را برای تیراژهای بالا ارائه می‌دهند. A2 و S7 بارگذاری ضربه‌ای و هندسه‌های پیچیده را تحمل می‌کنند. M2/M4 و کاربید با مواد ساینده و تعداد چرخه‌های زیاد سازگار هستند. بهترین انتخاب به ضخامت قطعه، حجم تولید و سابقه حالت خرابی شما بستگی دارد.

قبل از سفارش ساخت یا تعمیر قالب بعدی خود، از چارچوب تصمیم‌گیری برای ارزیابی ضخامت مواد، تعداد شات مورد انتظار و میزان سایندگی قطعه‌ای که پانچ می‌کنید استفاده کنید. این تمرین پانزده دقیقه‌ای، در مقایسه با هرگونه هزینه اضافی فولاد، در هزینه‌های ابزارآلات اسقاطی و زمان از کارافتادگی بسیار صرفه‌جویی خواهد کرد. با در دست داشتن این مشخصات با ابزارساز خود صحبت کنید. در این مکالمه است که عمر قالب تعیین می‌شود.