Kaltarbeitsstahl wird hauptsächlich zum Stanzen, Stanzen, Umformen, Biegen, Kaltfließpressen, Kaltziehen, Pulvermetallurgie-Matrizen usw. verwendet. Er erfordert eine hohe Härte, eine hohe Verschleißfestigkeit und eine ausreichende Zähigkeit.Im Allgemeinen in zwei Kategorien unterteilt: allgemeiner Typ und spezieller Typ.Beispielsweise umfasst der Allzweck-Kaltarbeitsgesenkstahl in den Vereinigten Staaten normalerweise vier Stahlsorten: 01, A2, D2 und D3.Der Vergleich der Stahlsorten von Allzweck-Kaltarbeits-Gesenkstahl in verschiedenen Ländern ist in Tabelle 4 dargestellt. Gemäß der japanischen JIS-Norm sind die wichtigsten Arten von Kaltarbeits-Gesenkstahl, die verwendet werden können, die SK-Serie, einschließlich der SK-Serie Kohlenstoff-Werkzeugstahl, 8 legierte Werkzeugstähle der SKD-Serie und 9 Schnellarbeitsstähle der SKHMO-Serie, also insgesamt 24 Stahlsorten.Der chinesische Standard für legierten Werkzeugstahl GB/T1299-2000 umfasst insgesamt 11 Stahltypen und bildet eine relativ vollständige Serie.Aufgrund der Veränderungen in der Verarbeitungstechnologie, den verarbeiteten Materialien und der Nachfrage nach Formen kann die ursprüngliche Basisserie den Anforderungen nicht mehr gerecht werden.Japanische Stahlwerke und große europäische Hersteller von Werkzeug- und Gesenkstahl haben spezielle Kaltarbeits-Gesenkstähle entwickelt und nach und nach die jeweiligen Kaltarbeits-Gesenkstahlserien gebildet. Die Entwicklung dieser Kaltarbeits-Gesenkstähle ist auch die Entwicklungsrichtung von Kaltarbeits-Gesenkstählen.
Niedriglegierter Kaltarbeitsstahl mit Luftabschreckung
Mit der Entwicklung der Wärmebehandlungstechnologie, insbesondere der breiten Anwendung der Vakuum-Abschrecktechnologie in der Formenindustrie, wurden im In- und Ausland einige niedriglegierte luftabgeschreckte Mikroverformungsstähle entwickelt, um die Abschreckverformung zu reduzieren.Diese Art von Stahl erfordert eine gute Härtbarkeit und Wärmebehandlung. Er weist eine geringe Verformung, eine gute Festigkeit und Zähigkeit sowie eine gewisse Verschleißfestigkeit auf.Standardmäßiger hochlegierter Kaltarbeitsstahl (z. B. D2, A2) weist zwar eine gute Härtbarkeit auf, weist jedoch einen hohen Legierungsgehalt auf und ist teuer.Daher wurden im In- und Ausland einige niedriglegierte Mikroverformungsstähle entwickelt.Diese Art von Stahl enthält im Allgemeinen Legierungselemente Cr und Mn-Legierungselemente, um die Härtbarkeit zu verbessern.Der Gesamtgehalt an Legierungselementen beträgt in der Regel <5 %.Es eignet sich zur Herstellung von Präzisionsteilen mit kleinen Produktionschargen.Komplexe Formen.Zu den repräsentativen Stahlsorten gehören A6 aus den USA, ACD37 von Hitachi Metals, G04 von Daido Special Steel, AKS3 von Aichi Steel usw. Chinesischer GD-Stahl kann nach dem Abschrecken bei 900 °C und dem Anlassen bei 200 °C einen bestimmten Wert beibehalten aus Restaustenit und weist eine gute Festigkeit, Zähigkeit und Dimensionsstabilität auf.Es kann zur Herstellung von Kaltprägestempeln verwendet werden, die anfällig für Absplitterungen und Brüche sind.Hohe Lebensdauer.
Flammenvergüteter Formstahl
Um den Herstellungszyklus der Form zu verkürzen, den Wärmebehandlungsprozess zu vereinfachen, Energie zu sparen und die Herstellungskosten der Form zu senken.Japan hat einige spezielle Kaltarbeitsstähle für die Anforderungen des Flammhärtens entwickelt.Typische Beispiele sind SX105V (7CrSiMnMoV), SX4 (Cr8) von Aichi Steel, HMD5, HMD1 von Hitachi Metal, G05-Stahl der Datong Special Steel Company usw. China hat 7Cr7SiMnMoV entwickelt.Diese Art von Stahl kann verwendet werden, um die Klinge oder andere Teile der Form mit einer Autogen-Spritzpistole oder anderen Heizgeräten zu erhitzen, nachdem die Form bearbeitet und anschließend luftgekühlt und abgeschreckt wurde.Im Allgemeinen kann es direkt nach dem Abschrecken verwendet werden.Aufgrund seines einfachen Verfahrens ist es in Japan weit verbreitet.Der repräsentative Stahltyp dieser Stahlsorte ist 7CrSiMnMoV, der eine gute Härtbarkeit aufweist.Wenn Stahl mit einem Durchmesser von 80 mm mit Öl abgeschreckt wird, kann die Härte in einem Abstand von 30 mm von der Oberfläche 60 HRC erreichen.Der Härteunterschied zwischen Kern und Oberfläche beträgt 3HRC.Beim Flammenabschrecken kann nach dem Vorwärmen auf 180–200 °C und dem Erhitzen auf 900–1000 °C zum Abschrecken mit einer Spritzpistole die Härte über 60 HRC erreichen und eine gehärtete Schicht von über 1,5 mm erhalten werden.
Kaltarbeitsstahl mit hoher Zähigkeit und hoher Verschleißfestigkeit
Um die Zähigkeit des Kaltarbeitsstahls zu verbessern und die Verschleißfestigkeit des Stahls zu verringern, haben einige große ausländische Formenstahlhersteller nacheinander eine Reihe von Kaltarbeitsstahlstählen mit hoher Zähigkeit und hoher Verschleißfestigkeit entwickelt.Diese Stahlsorte enthält im Allgemeinen etwa 1 % Kohlenstoff und 8 % Cr.Durch die Zugabe von Mo, V, Si und anderen Legierungselementen sind seine Karbide fein und gleichmäßig verteilt und seine Zähigkeit ist viel höher als die von Cr12-Stahl, während seine Verschleißfestigkeit ähnlich ist..Ihre Härte, Biegefestigkeit, Ermüdungsfestigkeit und Bruchzähigkeit sind hoch, und auch ihre Anlassstabilität ist höher als bei Formenstahl vom Typ Crl2.Sie eignen sich für Hochgeschwindigkeitsstanzen und Mehrstationenstanzen.Die repräsentativen Stahltypen dieser Stahlsorte sind Japans DC53 mit niedrigem V-Gehalt und CRU-WEAR mit hohem V-Gehalt.DC53 wird bei 1020–1040 °C abgeschreckt und die Härte kann nach Luftkühlung 62–63 HRC erreichen.Es kann bei niedriger Temperatur (180 ~ 200 °C) und hoher Temperatur (500 ~ 550 °C) angelassen werden, seine Zähigkeit kann 1-mal höher sein als bei D2 und seine Ermüdungsfestigkeit ist 20 % höher als bei D2;Nach dem Schmieden und Walzen von CRU-WEAR wird es bei 850–870 °C geglüht und austenitisiert.Weniger als 30℃/Stunde, auf 650℃ abgekühlt und entspannt, die Härte kann 225-255HB erreichen, die Abschrecktemperatur kann im Bereich von 1020~1120℃ gewählt werden, die Härte kann 63HRC erreichen, entsprechend getempert bei 480~570℃ an die Einsatzbedingungen, mit offensichtlicher sekundärer Wirkung. Die Härtungswirkung, die Verschleißfestigkeit und die Zähigkeit sind besser als bei D2.
Basisstahl (Schnellarbeitsstahl)
Aufgrund seiner hervorragenden Verschleißfestigkeit und Rothärte wird Schnellarbeitsstahl im Ausland häufig zur Herstellung leistungsstarker, langlebiger Kaltarbeitsformen verwendet, beispielsweise Japans allgemeiner Standard-Schnellarbeitsstahl SKH51 (W6Mo5Cr4V2).Zur Anpassung an die Anforderungen der Form wird die Zähigkeit häufig durch eine Reduzierung der Abschrecktemperatur, der Abschreckhärte oder einer Reduzierung des Kohlenstoffgehalts im Schnellarbeitsstahl verbessert.Matrixstahl wird aus Schnellarbeitsstahl entwickelt und seine chemische Zusammensetzung entspricht der Matrixzusammensetzung von Schnellarbeitsstahl nach dem Abschrecken.Daher ist die Anzahl der verbleibenden Karbide nach dem Abschrecken gering und gleichmäßig verteilt, was die Zähigkeit des Stahls im Vergleich zu Schnellarbeitsstahl erheblich verbessert.Die Vereinigten Staaten und Japan untersuchten Anfang der 1970er Jahre Basisstähle mit den Güten VascoMA, VascoMatrix1 und MOD2.Kürzlich wurden DRM1, DRM2, DRM3 usw. entwickelt.Wird im Allgemeinen für Kaltarbeitsformen verwendet, die eine höhere Zähigkeit und eine bessere Anlaufstabilität erfordern.China hat auch einige Basisstähle entwickelt, wie 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi und andere Stähle.Diese Art von Stahl hat eine gute Festigkeit und Zähigkeit und wird häufig beim Kaltfließpressen, Kaltstanzen dicker Platten, Gewindewalzrädern, Druckmatrizen, Kaltstauchmatrizen usw. verwendet und kann als Warmfließpressmatrizen verwendet werden.
Pulvermetallurgischer Formenstahl
Hochlegierter Kaltarbeitsstahl vom Typ LEDB, der nach konventionellen Verfahren hergestellt wird, insbesondere bei Materialien mit großem Querschnitt, weist grobe eutektische Karbide und eine ungleichmäßige Verteilung auf, was die Zähigkeit, Schleifbarkeit und Isotropie des Stahls erheblich verringert.In den letzten Jahren haben sich große ausländische Spezialstahlunternehmen, die Werkzeug- und Gesenkstahl herstellen, auf die Entwicklung einer Reihe von pulvermetallurgischen Schnellarbeitsstählen und hochlegierten Gesenkstählen konzentriert, was zu einer rasanten Entwicklung dieser Stahlsorte geführt hat.Beim Pulvermetallurgieverfahren kühlt das zerstäubte Stahlpulver schnell ab und die gebildeten Karbide sind fein und gleichmäßig, was die Zähigkeit, Schleifbarkeit und Isotropie des Formmaterials deutlich verbessert.Aufgrund dieses speziellen Produktionsverfahrens sind die Karbide fein und gleichmäßig und die Bearbeitbarkeit und Schleifleistung werden verbessert, wodurch dem Stahl ein höherer Kohlenstoff- und Vanadiumgehalt hinzugefügt werden kann, wodurch eine Reihe neuer Stahltypen entstehen.Beispielsweise entwickeln sich die DEX-Serie (DEX40, DEX60, DEX80 usw.) von Datong aus Japan, die HAP-Serie von Hitachi Metal, die FAX-Serie von Fujikoshi, die VANADIS-Serie von UDDEHOLM, die ASP-Serie von Erasteel aus Frankreich und der pulvermetallurgische Werkzeug- und Gesenkstahl des amerikanischen Unternehmens CRUCIBLE rasant weiter .Durch die Bildung einer Reihe pulvermetallurgischer Stähle wie CPMlV, CPM3V, CPMlOV, CPM15V usw. sind ihre Verschleißfestigkeit und Zähigkeit im Vergleich zu Werkzeug- und Gesenkstählen, die mit herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, deutlich verbessert.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 02.04.2024