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En la década de 1950, todos los aceros de molde de China fueron atacados por leyes de acero extranjeras. En la década de 1960, para ahorrar materias primas y mejorar la precisión de los espacios en blanco, se produjo un rápido desarrollo de menos tecnología de corte y tecnología de conformado de precisión. Con el fin de mejorar la eficiencia de producción, se utilizaron muchos equipos de procesamiento de presión de alta eficiencia, y los martillos de forja fueron reemplazados gradualmente por prensas. El rendimiento del acero original del molde a menudo no cumple con los requisitos de alto rendimiento de las condiciones de servicio, lo que afecta la vida útil del molde y la promoción y aplicación de nuevos equipos y equipos para el procesamiento a presión.
A finales de la década de 1970, el uso de productos plásticos de ingeniería de precisión e ingeniería a gran escala se hizo cada vez más generalizado. La demanda de acero para moldes de plástico aumentó considerablemente, y se establecieron nuevos requisitos en el desempeño de los aceros de moldes de plástico. Desde la década de 1960, con el apoyo de los ministerios y comisiones estatales relevantes, los científicos y técnicos chinos han desarrollado una serie de nuevos aceros para moldes basados en las condiciones nacionales. Algunos de los nuevos grados de acero con excelente rendimiento y buen rendimiento de proceso están sujetos a la fabricación de moldes y unidades de uso. Bienvenido. Durante este período, también se introdujeron algunos grados de acero de uso extranjero, algunos de los cuales pasaron la prueba de producción y obtuvieron buenos resultados. Para algunos aceros de matriz de trabajo en frío y aceros de matriz de trabajo en caliente con mejor efecto, los departamentos pertinentes han organizado experimentos de comparación de desempeño por separado y han presentado sugerencias para la selección y la aplicación.
Para satisfacer las necesidades de los moldes de alta resistencia al desgaste y de larga duración, a fines de la década de 1950, los carburos cementados de China se desarrollaron rápidamente y también se desarrollaron una variedad de carburos cementados unidos por acero, que se utilizaron como moldes para lograr buenos resultados. . Este papel está dividido en seis partes: acero para trabajo en frío, acero para trabajo en caliente, acero para moldeo de plástico, aleación dura y carburo de unión de acero, tratamiento térmico de moldes, prospectos y recomendaciones. Acero de troquelado de trabajo en frío En la actualidad, el acero de troquelado de trabajo en frío que se usa comúnmente en China sigue siendo el acero antiguo de acero de herramienta de baja aleación CrWMn y el acero de herramienta de alto carbono y alto contenido de cromo Cr12MoV y Cr12. El acero CrWMn tiene una capacidad de endurecimiento y una resistencia al desgaste adecuadas, y la deformación por tratamiento térmico es pequeña. Sin embargo, el acero CrWMn debe controlarse estrictamente para controlar la velocidad de enfriamiento después de la forja, y se usa el tratamiento térmico adecuado para hacer los carburos de forma uniforme y finamente granular y distribuidos sobre el sustrato. De lo contrario, es fácil formar una red de carburos, lo que resulta en astillado y agrietamiento del molde durante el uso. El acero para herramientas con alto contenido de carbono y alto contenido de carbono tiene una alta resistencia al desgaste, pero su segregación de carburo es más grave, lo que lleva a una disminución en la dirección y la resistencia de la deformación.
El grado de segregación se puede mejorar hasta cierto punto marcando repetidamente. En 1981, China introdujo la herramienta internacional de acero con alto contenido de carbono y alto contenido de cromo D2 (Cr12Mo1V1). En comparación con el acero Cr12MoV, la segregación de carburo del acero D2 ha mejorado ligeramente en comparación con el Cr12MoV, y la resistencia y la tenacidad han mejorado ligeramente. La vida útil del molde de acero D2 tiene diferentes grados de vida útil. El acero de alta velocidad (principalmente W6Mo5Cr4V2 y W18Cr4V) tiene mayor resistencia al desgaste y resistencia, y se usa a menudo para hacer moldes, pero su dureza no puede satisfacer las necesidades de los moldes complejos grandes y con gran impacto. Con el fin de mejorar la tenacidad de este tipo de acero, se han desarrollado algunos nuevos aceros para trabajo en frío en China, como: 1 Acero para bajo en aleación para trabajo en frío Las características principales de este acero son su buena fabricación, baja temperatura de enfriamiento, poco calor. Tratamiento de deformación, y tenacidad. Bien y tienen una resistencia al desgaste adecuada. Tales como GD (6CrMnNiMoVSi), 7CrSiMnMoV (abreviado como CH), acero DS y similares. El acero GD tiene una larga vida útil para hacer moldes de punzonado en frío que son fáciles de astillar y romper. La composición del acero CH es la misma que la del acero SX105V de Japón. Es un tipo de acero endurecido al fuego.
A menudo se utiliza para hacer piezas de molde para automóviles y otras líneas de producción. Cuando se apaga la llama, calienta la superficie cortada del borde del molde y tiene una gran resistencia debajo de la capa endurecida. La base está acolchada para darle al molde una vida útil más alta. El acero DS es un tipo de acero troquelado de trabajo en frío por impacto, y su resistencia al impacto es significativamente mejor que el acero para herramientas de cuchilla de alta tenacidad de uso común 6CrW2Si. 2 Base de acero La base de acero generalmente se refiere al acero cuya composición es la misma que la de la estructura templada de acero de alta velocidad. En los Estados Unidos y Japón, los aceros base de los grados Vasco MA, Vasco Matrix I y MOD2 se estudiaron a principios de la década de 1970, que son equivalentes a las bases de los aceros de alta velocidad M2 y M36, pero no se han utilizado ampliamente. China ha desarrollado algunos aceros base, como 65Cr4W3Mo2VNb (denominado 65Nb), 65W8Cr4VTi (denominado LM1) 65Cr5Mo3W2VSiTi (denominado LM2) acero.
La principal característica de estos aceros básicos es que su contenido de carbono es ligeramente superior al contenido de carbono de la matriz para aumentar la cantidad de carburos primarios y mejorar la resistencia al desgaste.
Se agrega una pequeña cantidad de carburos fuertes para formar el elemento bismuto o titanio para formar una carbonización relativamente estable. El material evita el crecimiento de granos de cristal durante el enfriamiento por enfriamiento y mejora el rendimiento del proceso del acero. Dichos aceros de base se han utilizado ampliamente en la producción de extrusión en frío, estampado en frío de placa gruesa, cabezal en frío y otros moldes, especialmente para moldes grandes y complejos para materiales difíciles de deformar, y también se pueden usar como moldes de extrusión en caliente para metales ferrosos. 3 Acero de trabajo en frío resistente al desgaste de alta resistencia Para mejorar la segregación de carburo del acero de trabajo en frío Cr12, mejorar su tenacidad y aumentar aún más la resistencia al desgaste del acero, China ha realizado muchos trabajos de investigación y ha desarrollado muchos nuevos unos Calidades de acero como LD, ER5 y GM. Entre estos aceros, el contenido de cromo se reduce adecuadamente para mejorar la segregación de carburo, y los contenidos de tungsteno, molibdeno y vanadio se incrementan para aumentar la capacidad de endurecimiento secundario y mejorar la resistencia al desgaste. En comparación con el acero de matriz de trabajo en frío Cr12, este tipo de acero ha mejorado la segregación de carburo y una mayor tenacidad.
Este tipo de acero tiene mejor resistencia al desgaste que el acero de matriz de trabajo en frío Cr12, por lo que el molde tiene una vida más larga y es más adecuado para el punzonado de alta velocidad y el punzonado de estaciones múltiples. Acero para troquelado en caliente El acero para troquelado en caliente utilizado comúnmente en China es el acero 5CrMnMo, 5CrNiMo y 3Cr2W8V. El acero 5CrNiMo se utiliza principalmente como matriz de forja grande y mediana. Sin embargo, su capacidad de endurecimiento no es lo suficientemente alta, y la estabilidad del revenido no es alta, y su rendimiento no puede cumplir los requisitos de rendimiento de las matrices de forjado de grandes secciones. El acero 3Cr2W8V se usa ampliamente como matriz de extrusión en caliente para metales negros y no ferrosos y como molde de fundición a presión para aleaciones de Cu y Al. Este acero tiene una alta estabilidad térmica y una temperatura de servicio de 650 ° C, pero el acero de trabajo en caliente a base de tungsteno tiene una baja conductividad térmica y una pobre resistencia a la fatiga térmica.
A principios de la década de 1980, China introdujo el troquel de trabajo en caliente de cromo común en el exterior, el acero H13 (4Cr5MoSiV1). El acero H13 tiene buen frío y fatiga por calor. Cuando la temperatura de uso no supera los 600 ° C, en lugar del acero 3Cr2W8V, la vida útil del troquel se mejora considerablemente. Por lo tanto, el acero H13 se ha promovido y aplicado rápidamente, y su producción ha superado el acero 3Cr2W8V. Con el fin de adaptarse a los nuevos requisitos de procesamiento de presión, nueva tecnología y nuevos equipos para moldear el acero en términos de tenacidad y estabilidad térmica, China ha desarrollado una serie de nuevos aceros para trabajo en caliente, que incluyen principalmente: 1 acero para moldear en caliente en el país. Década de 1980 La capacidad de endurecimiento del acero 5CrNiMo no puede satisfacer las necesidades del troquel de forjado de martillo de sección grande y la temperatura de uso no supera los 500 ° C. Se han realizado numerosos análisis y comparaciones sobre el acero en el país y en el extranjero. La investigación muestra que el contenido de Cr, Ni y Mo en acero extranjero similar 5CrNiMoV es mayor que el del acero 5CrNiMo doméstico, y contiene una pequeña cantidad de V, por lo que su capacidad de endurecimiento y templado es mayor que el acero 5CrNiMo doméstico, y es Se recomienda utilizar 5CrNiMoV. Acero para la fabricación de troqueles de forja de martillos grandes y complejos. Los aceros de forja en caliente de sección grande 5Cr2NiMoVSi y 45Cr2NiMoVSi también se han desarrollado en China y se han utilizado ampliamente. En comparación con el acero 5CrNiMo, estos aceros tienen un contenido de carbono ligeramente inferior, lo que aumenta el contenido de Cr y Mo y agrega V y Si apropiados, lo que resulta en una alta capacidad de endurecimiento y estabilidad térmica. El carbono y el silicio en el acero 45Cr2NiMoVSi son ligeramente más bajos que el del acero 5Cr2NiMoVSi, que es más adecuado para la forja con martillo.
Este tipo de acero se utiliza para fabricar troqueles de forja de prensa mecánica por encima de 4000 t y troqueles de forja de más de 3t, y su vida útil aumenta de 0.5 a 1.5 veces en comparación con 5CrNiMo y 5CrNiMoV. El acero 3Cr2MoWVNi también es un tipo de acero de forja en caliente desarrollado en China con una alta vida útil. 2 Acero de prensado en caliente H13 es un acero de prensado en caliente utilizado ampliamente en el país y en el extranjero. Tiene un buen rendimiento de fatiga en caliente y en frío cuando se usa a temperaturas que no superan los 600 ° C. Se utiliza como matriz de extrusión en caliente y matriz de aleación de aluminio. Tiene una vida útil relativamente alta. Sin embargo, el acero H13 tiene un efecto de gran tamaño, y se utilizan procesos extraños como la limpieza externa del horno, el recocido por difusión a alta temperatura y la forja isotrópica para mejorar el efecto del tamaño y reducir la segregación de los componentes de Cr y Mo. proceso se utiliza a menudo en China. . China ha desarrollado una serie de aceros en caliente para extrusión en caliente con buena dureza y alta estabilidad térmica. Algunos aceros se desarrollan sobre la base de acero 3Cr3Mo3V a base de molibdeno extraño y acero H13 a base de cromo, y tienen ciertas características en la aleación, como HMI (3Cr3Mo3W2V), TM (4Cr3Mo2WMnVNb), las carteras de mano, piezas, etc. Acero como HD2 (4Cr3Mo2VNiNbB) y 012Al (5Cr4Mo3SiMnVAl). Estos aceros tienen una alta estabilidad térmica bajo la condición de mantener una buena tenacidad, y se utilizan para fabricar troqueles de extrusión en caliente, troqueles de forja de precisión, troqueles de fundición a presión de metales no ferrosos, etc., y tienen un buen efecto de uso. Los departamentos relevantes de nuestro país han organizado algunas unidades de investigación y usuarios, y han seleccionado 27 aplicaciones nacionales y extranjeras, y aceros de aceros en caliente recientemente desarrollados, han probado y comparado sus propiedades mecánicas básicas, rendimiento de procesos y rendimiento, y propusieron varios tipos. Pautas para la selección de matrices de trabajo en caliente.
Acero para moldes de plástico El valor de salida del molde de moldeado de plástico ha ocupado el primer lugar en el valor de salida total de la industria del molde. China no tenía ningún molde de acero especial en el pasado. En los últimos años, mientras se introducía acero extraño para moldes de plástico, se han desarrollado y desarrollado algunos nuevos aceros de moldes de plástico. 1 Acero de molde de plástico pre-endurecido Este tipo de acero se convierte en un módulo después de haber sido forjado completamente en la fábrica de acero. Se precalienta hasta la dureza requerida (generalmente se endurece hasta 30 ~ 35RHC) y luego se usa para el moldeado de la unidad. P20 (es decir, 3Cr2Mo) es el acero moldeado de plástico pre-endurecido más utilizado en países extranjeros. Se ha incluido en el estándar de acero para herramientas de aleación de China. Ha sido ampliamente utilizado en algunas fábricas en China desde la década de 1980. 718 es un acero P20 modificado producido en Suecia. Tiene mayor capacidad de endurecimiento que el P20. Puede mantener una dureza uniforme en una sección transversal grande después de apagar y atemperar. También es ampliamente utilizado en China. 2 Acero pre-endurecido de corte libre Para mejorar el rendimiento de corte del acero de molde de plástico pre-endurecido, se pueden agregar elementos de corte libre. Algunos aceros pre-endurecidos de corte libre se han desarrollado en los Estados Unidos, Japón y Alemania. El acero pre-endurecido de corte libre en el exterior es principalmente la serie S, y también tiene el sistema S-Se y el sistema Ca. Pero es más caro.
La anisotropía del acero de corte libre de la serie S es grande, y la segregación del sulfuro es más grave cuando se aumenta la sección transversal. China ha desarrollado algunos aceros de moldes de plástico precuridos de fácil corte que contienen azufre, como 8Cr2MnWMoVS (8Cr2S) y acero de moldes de plástico de corte libre compuesto de S-Ca 5CrNiMnMoVSCa (5NiSCa). 5NiSCa steel adopta el sistema de corte libre compuesto S-Ca y la tecnología de metalurgia por aspersión para mejorar la morfología y la distribución del sulfuro y la anisotropía del acero. La distribución de sulfuro en la sección grande todavía es relativamente uniforme. El acero 5NiSCa tiene una alta capacidad de endurecimiento y pulido de espejo. Cuando la dureza del molde es de 35 ~ 45HRC, se pueden realizar varios procesos sin problemas. 3 Acero para moldes de plástico no templado Este acero puede procesarse sin pre-endurecimiento después de la forja y el laminado, lo que contribuye al ahorro de energía, reduce los costos y acorta el ciclo de producción.
Los aceros desarrollados en China son: acero bainita enfriado por aire con boro de manganeso de carbono medio, que se puede utilizar para hacer moldes de plástico y moldes de caucho; acero para moldes de plástico no templado 2Mn2CrVTiSCaRe (FT), S, Ca, Re se agregan al acero como fácil Los elementos de corte tienen un mejor rendimiento de corte que el acero de corte libre compuesto de S-Ca; MnMoVB con bajo contenido de carbono es bainita no templada. Se agrega acero de molde plástico de sección grande (B30), S y Ca al acero como elementos de corte libre, industrial. La producción de prueba muestra que la losa de 400 mm de espesor se enfría con aire después del laminado en caliente. y la dureza se distribuye uniformemente a lo largo de la sección transversal. 4 Acero endurecido por envejecimiento China ha desarrollado varios tipos de aceros endurecidos de bajo contenido en níquel. Estos aceros se procesan mecánicamente después de la extinción y el temple, y luego se envejecen por precipitación, la dureza se mejora con la precipitación de compuestos intermetálicos y la deformación después del tratamiento térmico es pequeña.
El acero endurecido por envejecimiento es adecuado para la fabricación de moldes de plástico de alta precisión, moldes de plástico transparente y similares. Tales aceros son aceros tales como 25CrNi3MoAl, 10Ni3Mn2AlCu (PMS) y 06Ni6CrMoVTiAl. Después de apagar y atemperar, estos aceros tienen una dureza de 20 ~ 30HRC, que se puede mecanizar y luego envejecer hasta una dureza de 38 ~ 42HRC. 5 Acero para moldes de plástico resistente a la corrosión Cuando los productos de plástico están hechos de plásticos corroídos químicamente, los moldes deben tener propiedades anticorrosivas. Generalmente, el acero resistente a la corrosión se utiliza para hacer moldes. En este momento, se requiere una mejor resistencia al desgaste. Los grados de acero comúnmente utilizados son 4Cr13 (420), 9Cr18 y 17-4PH. PCR (0Cr16Ni4Cu3Nb) es un tipo de acero de molde de plástico resistente a la corrosión desarrollado en China, que tiene una buena resistencia a la corrosión integral. Carburo cementado y carburo cementado. El carburo cementado es un tipo de material compuesto fabricado por pulvimetalurgia.
El carburo cementado tiene una alta dureza, buena resistencia al desgaste, alto módulo de elasticidad y alta temperatura de funcionamiento. Utilizado para hacer ciertos moldes, la vida útil del molde se puede aumentar varias veces y docenas de veces. Sin embargo, el carburo cementado es frágil, tiene poca resistencia a la flexión y tenacidad, y no se puede mecanizar. Como material de molde, el carburo cementado se utiliza principalmente para troqueles, extrusión en frío y troqueles en frío que no se ven afectados por el impacto. En la actualidad, China ha podido producir varios grados de carburo cementado, que básicamente puede satisfacer las necesidades del mercado interno. Con el fin de satisfacer las necesidades de fabricación de micro taladros para taladrar placas de circuitos integrados, agujas de impresión de matriz de puntos para computadoras, herramientas de precisión, etc., en los últimos años, se han desarrollado algunos microcristales (granos de WC de menos de 1 micrómetro) y cristales ultrafinos en varios países. Carburo cementado granular (granos de WC de menos de 0,6 micrones), en carburos cementados convencionales, el tamaño de grano de WC es de 1,3 a 1,5 micrones.
Los carburos cementados de grano ultrafino compensan muchas de las deficiencias de los carburos cementados convencionales, amplían su rango de aplicación y logran buenos resultados en la fabricación de moldes resistentes al desgaste y al impacto. Algunas unidades de investigación y plantas de carburo cementado en China han desarrollado varios grados de carburo cementado microcristalino y carburo cementado de grano ultra fino. El desarrollo de carburo cementado de grano ultra fino de alto rendimiento sigue siendo un punto caliente en la investigación de aleaciones duras. El carburo cementado unido por acero es un material compuesto en el que el carburo es una fase dura y el acero se utiliza como una fase de unión. El carburo cementado unido por acero tiene una buena resistencia al desgaste, su resistencia y tenacidad son generalmente más altas que las del carburo cementado, y tiene algunas propiedades de proceso como la capacidad de tratamiento térmico, maquinabilidad, capacidad de perdición y soldabilidad.
El molde es el área de aplicación principal del carburo cementado unido por acero. China comenzó a desarrollar este material en los años sesenta. Se ha desarrollado en una variedad de calidades de aleaciones duras unidas al acero, que se utilizan como aleaciones duras unidas al acero para moldes. El TiC y el WC se usan principalmente para fases duras, y el cromo de baja aleación se usa principalmente para sustratos de acero. Acero al molibdeno, acero para herramientas de aleación media y alta o acero de alta velocidad, como las series TiC GT35, R5, D1, T1 y WC TLMW50, GW50, GJW50. El carburo cementado unido al acero se ha utilizado en la producción de troqueles de revestimiento en frío, troquelado por extrusión, troquelado, troquelado, troquelado, troquelado en caliente. El desarrollo de la tecnología de pulvimetalurgia y la aplicación de prensado isostático en caliente condujeron a la producción y el uso de acero en polvo de alta velocidad no segregación en los años 70. Sus principales características son la dureza superior, la capacidad de molienda, el proceso isotrópico y el tratamiento térmico. Acero de alta velocidad con una vida útil relativamente alta.
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