Особенности пресс-формы для горячей обработки

Пресс-формы для горячей обработки в основном включают формы для молотковой ковки, формы для горячей экструзии и формы для литья под давлением. Основной особенностью условий работы формы для горячей обработки является контакт с горячим металлом, что является основным отличием условий работы формы для холодной обработки. Таким образом, это принесет следующие две проблемы.

(1) Когда поверхность металла полости штампа нагревается и ковочный штамп работает, температура поверхности полости штампа может достигать 300～400℃, горячая экструзионная матрица может достигать 500～800℃, температура Полость матрицы для литья под давлением и материал для литья под давлением. Тип зависит от температуры заливки. Например, температура полости формы может достигать ≥1000 ℃ при литье под давлением черных металлов. Такая высокая температура использования значительно снизит твердость и прочность поверхности полости формы. Таким образом, основными требованиями к характеристикам штамповой стали для горячей обработки является высокая стойкость к термической пластической деформации. , В том числе высокая твердость при высоких температурах и прочность при высоких температурах, высокая термопластическая стойкость, которая является стабильностью стали при отпуске. Добавление Cr, W, Si и других легирующих элементов может улучшить стабильность стали при отпуске за счет легирования.

(2) Термическая усталость (растрескивание) металлической поверхности полости формы. Формы для горячей обработки обычно работают с перерывами во время работы. Каждый раз при формировании горячего металла поверхность полости формы необходимо охлаждать водой, маслом, воздухом и другими средами. . Следовательно, его рабочее состояние представляет собой повторяющийся нагрев и повторное охлаждение, так что поверхностный металл полости формы многократно подвергается термическому расширению и сжатию, то есть неоднократно подвергается воздействию переменного напряжения растяжения и сжатия. В результате на поверхности полости формы появляются трещины, что называется явлением термической усталости. По этой причине сталь для штампов для горячей обработки должна иметь высокую стойкость к термической усталости. Основными факторами, влияющими на сопротивление термической усталости стали, являются следующие.

①Теплопроводность стали: более высокая теплопроводность может снизить степень нагрева поверхности металла формы, тем самым уменьшая склонность стали к термической усталости. Принято считать, что теплопроводность стали связана с содержанием углерода. Когда содержание углерода высокое, теплопроводность низкая, а когда содержание углерода слишком низкое, твердость и прочность стали уменьшаются. Поэтому среднеуглеродистая сталь обычно используется в качестве формы для горячей обработки на производстве.

②Влияние критической точки стали: Как правило, чем выше критическая точка (Ac1) стали, тем ниже склонность стали к термической усталости. Поэтому легирующие элементы Cr, W и Si обычно добавляются для повышения критической точки стали и достижения цели улучшения сопротивления стали термической усталости.