Jaká ocel je vhodná pro horké vytlačovací formy?

1. Systémy vytlačovacích forem za tepla a požadavky na výkon
Obrázek 1-1 ukazuje systém horké vytlačovací formy, který se skládá hlavně z vytlačovacího válce, pouzdra, vytlačovací tyče a formy. Obecně je materiál systému vytlačovací formy vybrán na základě materiálu vytlačovací části. Nejčastěji používaným vytlačovacím materiálem je hliníková slitina, jejíž ingoty se zahřejí na asi 500 stupňů a poté se formují do formy povrchu. Ingot ze slitiny mědi je třeba zahřát na vyšší teplotu asi 800 stupňů, to znamená, že teplota bodu transformace fáze A1 formové oceli je blízká nebo vyšší. Feroslitiny se zahřívají na asi 1200 stupňů.

Obecně se jako materiály forem používají ocel SKD61 a ocel SKD62, ale pro součásti forem, které jsou v kontaktu s ingoty, jako jsou formy, trny, vytlačovací podložky a obložení, které jsou silně opotřebené, modifikovaná ocel SKD61 a ocel SKD7 s vysokým používá se teplotní odolnost a dobrá odolnost proti opotřebení. Jako plísňové podložky, vřetenová sedla. Pomocné součásti, jako jsou vytlačovací válce, které nejsou v přímém kontaktu s ingotem, používají ocel SKT4.
Klíčem k těmto nástrojům pro vytlačování hliníku je forma. Vezmeme-li jako příklad horkou vytlačovací formu, výsledky analýzy jejích forem poškození a požadavků na výkon jsou znázorněny na obrázku 1-2. Protože vytlačovaný předmět je vysokoteplotní ingot v natlakovaném stavu, bude tvarovací povrch formy podléhat opotřebení. Navíc jeho opakovaná deformace ohybem může urychlit opotřebení a zároveň způsobit praskliny a poškození v důsledku únavy. Ve srovnání s tlakovým litím v roztaveném stavu je však teplota ingotů pro vytlačování nižší, takže tepelné praskání je relativně malé. Kromě toho, aby se zabránilo opotřebení a přilnavosti, lze provést nitridaci (obecně plynová nitridace a měkká nitridace v solné lázni). Obvykle po vylisování určitého množství ingotů je opravte, když je opotřebení ještě mírné, a po opětovném nitridačním ošetření je dále použijte. Proto je u stejné formy nitridaci s tepelnou konzervací při 570 stupních po dobu asi 5 hodin obvykle nutné opakovat 10-20krát, což vede k postupnému poklesu tvrdosti uvnitř formy, což má za následek pokles pevnosti. Proto se požaduje, aby materiály měly vynikající odolnost proti změkčování při vysokých teplotách, aby vydržely opakovanou nitridaci.
V minulosti se jako stavební materiály používaly hlavně hliníkové výlisky, ale nyní, s rozvojem lehkých osobních automobilů, nákladních automobilů a oddílů, má použití vysoce pevných hliníkových slitin k výrobě velkých součástí rostoucí trend. Proto se požaduje, aby materiály forem měly lepší kalitelnost, vyšší odolnost proti měknutí při vysokých teplotách a pevnost při vysokých teplotách.

2. Ocel pro hliníkové vytlačovací formy
Hliníkové vytlačovací formy jsou obecně vyrobeny z oceli SKD61 a SKD62 na bázi 5 procent Cr-1 procent Mo. Naproti tomu oceli s lepší odolností proti vysokoteplotnímu měknutí zahrnují 3 procenta Cr-3 procent Mo na bázi SKD7 atd. Jak je znázorněno na křivce popouštěcí tvrdosti na obrázku 1-3, v teplotním rozsahu {{9} }} stupně po sekundárním kalení, jeho odolnost proti měknutí je růst karbidů obsahujících chrom (typ M7C3) a nárůst jemných karbidů na bázi molybdenu (Mo2C) během popouštění.

Aby bylo možné v posledních letech uspokojit poptávku po velkých formách, používají se jakosti oceli jako DHA2 (0,4 procenta C-Ni-5.5-Cr-1. Svou roli sehrály 5 procent Mo-V) vyvinuté pro zlepšení odolnosti proti měknutí a pevnosti při vysokých teplotách při zachování prokalitelnosti. Kromě toho byly také použity oceli s nízkým obsahem Si-5 procent Cr-3 procent Mo, které lze použít pro formy na tlakové lití.

3. Ocel pro vytlačovací nástroje z mědi a slitin mědi
Teplota ohřevu slitin mědi je neodmyslitelně vysoká, spojená se zpracovatelským deformačním teplem, které může překročit bod transformace a vstoupit do zóny austenitické transformace u obecných formovacích ocelí. Proto je nutné používat žáruvzdorné oceli, jako je SUH660 (méně než nebo rovno 0,08 procenta C-26 procent Ni-15 procent Cr-1,25 procent Mo -2 procent Ti-V, AL). Protože se jedná o austenitickou žáruvzdornou ocel s počáteční tvrdostí 35-37HRC, její pevnost při okolní teplotě je nižší než u formovací oceli řady SKD, ale její pevnost mírně klesá při vysokých teplotách, což může být doplňkové k řadě SKD. formovací oceli a je zvláště vhodný pro situace, kde je třeba zachovat pevnost při vysokých teplotách.