Soyuq iş aləti poladları ölçmə, qazma polad və punch pres kimi alətlər, həmçinin ştamplama, döymə, yayma və yayma kimi kalıplar üçün əsas xammaldır. Kəsmə, əyilmə, ştamplama, sıxma və digər proseslərdə qəlib yüksək səth təzyiqinə və zərbə yükünə məruz qalır, kalıbın çox hissəsi aşınma, isti əyilmə, çatlama və digər səbəblərdən qırılır. Soyuq iş aləti poladları ümumiyyətlə söndürülməli və bərkidilməlidir və təxminən 60HRC sərtlik şəraitində istifadə edilməlidir. Buna görə yüksək möhkəmlik, yüksək aşınma müqaviməti, yüksək yorulma müqaviməti və yüksək möhkəmlik tələb olunur.
Aşınma müqaviməti soyuq iş aləti poladlarının ən vacib xüsusiyyətidir. Aşınma müqavimətini artırmaq üçün əsas üsul poladın sərtliyini artırmaqdır. Poladda C-nin miqdarının artırılması sərtliyi yaxşılaşdıra bilər. Bundan əlavə, Cr, Mo, V, W və digər elementlərin əlavə edilməsi poladın aşınma müqavimətini daha da yaxşılaşdıra bilən M7C3, M6C, MC və digər sərt karbidləri ehtiva edə bilər. Bununla belə, poladın möhkəmliyi və yorğunluq müqaviməti həddindən artıq miqdarda karbidlə azalır. Buna görə də, uyğun soyuq iş alət poladları onların istifadəsinə görə seçilməlidir.
JIS standartına əsasən karbon alət çelikləri və lehimli alət poladları, bunlardan 11-i karbon alət poladları və 10-u yüngül lehimli alət poladlarıdır. Karbon alət poladının C tərkibi 0.55% ~ 1.50% təşkil edir və bir az Si və Mn ehtiva edir. 750 ~ 840 ℃ temperaturda söndürüldükdən və 150 ~ 200 ℃ temperaturda istiləndikdən sonra sərtliyi 54 ~ 63 HRC-ə çata bilər. Karbon alət poladında lehimli elementlər az olduğundan və zəif bərkidilmə qabiliyyətinə malik olduğundan, suyun soyudulması söndürülməsini həyata keçirmək lazımdır, lakin mərkəzi sərtlik hələ də aşağı olduğu halda yalnız səth sərtləşir. Ən çox istifadə edilən marka SK105 (1.05C-0.2Si-0.25Mn)-dir, o, kəsici alətlər, qazma polad, jig və zımbalama kalıbı kimi istifadə edilə bilər. JIS alaşımlı alət poladlarını kəsici alət poladları, zərbəyə davamlı alət poladları, soyuq iş kalıpları, isti işlənmiş poladlar və bir çox çeşiddə təkmilləşdirilmiş çeliklər kimi təsnif edir. Aşağıda yüngül lehimli alət poladlarının nümayəndəlik növlərinin xüsusiyyətlərinin qısa təsviri verilmişdir.
Aşağı alaşımlı alət poladları
Aşağı alaşımlı alət poladlarında az miqdarda alaşımlı elementlər var soyuq işlənmiş poladlar. Ən çox istifadə edilən qiymətlər SKS93 (1.05C-0.95Mn-0.4Cr) və SKS3 (0.95C-1.05Mn-0.75Cr)-dir. SKS3 poladı da 0.75% W ehtiva edir ki, bu da bərkimə qabiliyyətini və möhkəmliyini artırır. Ondan kəsici kənarlar, ölçülər, zərb alətləri və s. hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər.
Yüksək C-Cr soyuq iş alət poladı
Tipik material SKD11-dir (1.5C-12CR-1MO seriyası). Yüksək Cr tərkibi ana fazada qaba Cr karbid (M7C3) əmələ gətirir ki, bu da onun aşınma müqavimətini artırır. SKD11 yaxşı sərtləşmə qabiliyyətinə malikdir və vahid nüvə sərtliyi havanın soyudulması ilə əldə edilə bilər. Söndürmə temperaturu 1000 ~ 1040 ℃-dir ki, bu da vakuum istilik müalicəsi sobalarında geniş istifadə olunur.
SKD11-dən daha yaxşı aşınma müqavimətinə malik soyuq iş aləti poladı SKD1-dir (2C-12Cr seriyası), daha çox C və Cr tərkibinə malikdir və SKD1 alət poladını yüksək aşınma müqavimətinə malikdir. Bununla belə, böyük miqdarda Cr karbid onu SKD11-dən daha az möhkəmlik və yorğunluğa davamlı edir. SKD1-in söndürmə temperaturu 950 ℃ olduğundan, ümumi istifadə edilən söndürmə temperaturundan fərqlidir və zəif sərtləşir, o, yağla söndürülməlidir, buna görə də SKD1 ümumiyyətlə istifadə edilmir. SKD11 əsasında müxtəlif məqsədlər üçün müxtəlif təkmilləşdirilmiş poladlar hazırlanmış və geniş istifadə edilmişdir.
5%Cr soyuq iş alət çelikləri
JIS 5%Cr soyuq iş aləti poladlarının tipik dərəcəsi SKD12-dir (1C-5Cr-1Mo seriyası). SKD12 əla möhkəmliyə, SKD11-dən daha az C və Cr tərkibinə malikdir, lakin bir qədər zəif aşınma müqavimətinə malikdir. SKD12-nin üstünlüyü ondan ibarətdir ki, istilik müalicəsi ölçüsünün deformasiya anizotropiyası kiçikdir. SKD12-nin söndürmə temperaturu 970 ℃, istiləşmə sərtliyi aşağı temperaturda 60HRC və yüksək temperaturda istiləşmə sərtliyi 58HRC-dən azdır. Bunlar ümumi alət poladlarından fərqlidir, buna görə də nadir hallarda istifadə olunur.
8%Cr soyuq iş aləti poladı
8% Cr polad JIS standartına daxil olmasa da, geniş istifadə olunur. SKD11 əsasında polad tənzimlənmiş element tərkibi və əsas tərkibi 1C-8Cr-2Mo-dur. Kalıp poladları EDM və söndürmə qalıq stressi və qeyri-kafi möhkəmlik səbəbindən tez-tez çatlayır. Yüksək temperaturda istiləşmə qalıq stressi effektiv şəkildə aradan qaldıra bilər, lakin yüksək temperaturda istiləşmədən sonra SKD11 tələb olunan sərtliyi və möhkəmliyi əldə edə bilməz.
Buna görə də, C və Cr azaldılması və 11% Cr polad yaratmaq üçün SKD8 əsasında Mo artırmaq, yüksək temperatur temperlənməsi ilə polad etmək də 62HRC yüksək sərtlik əldə edə bilərsiniz. 8%Cr aşınma müqaviməti və kəsmə qabiliyyəti baxımından SKD11 qədər yaxşı deyil. Bununla belə, mükəmməl hərtərəfli performansına görə hələ də geniş istifadə olunur. Bu, SKD11 ilə soyuq iş aləti poladının standart növüdür.
Matrix ştamplama qəlibi polad
Matris ştamplama qəlib polad SKD11 qaba karbidləri aradan qaldıran matris poladına bərabərdir. O, hələ JIS standartına daxil edilməmişdir, lakin bir çox müəssisələr tərəfindən hazırlanmış və geniş şəkildə istifadə edilmişdir. 8% Cr əsasında, C və Cr daha da azaldılır ki, poladda demək olar ki, heç bir qaba karbid yoxdur, buna görə də poladın möhkəmliyi və yorğunluğa qarşı müqaviməti 8% Cr poladdan daha yaxşıdır. İstilik müalicəsi ölçüsü deformasiyasının emal qabiliyyəti və anizotropiyası da yaxşılaşdırılır. Matrix ştamplama qəlib polad hazır kalıbın istehsal müddətini qısaldır.
Alov səthində bərkimiş polad
Alət poladları ümumiyyətlə adi söndürmə və temperləşdirmədən sonra istifadə olunur. Alov səthində söndürülmüş polad poladın sadələşdirilmiş söndürülməsi və istiləşməsidir, əsas komponenti 0.7C-1Si-1Mn-1Cr, qaynaq başlığı və ya qoruyucu nozzle ilə qızdırılan hissələrin işlənmiş qəlib sərtliyinə tələblərdir, sonra isə yuxarıda sərtlik əldə etmək üçün soyudulur. 60HRC. Alov səthində bərkimiş polad geniş söndürmə temperaturu diapazonu ilə xarakterizə olunur və müəyyən sərtliyə, möhkəmliyə və qaynaq qabiliyyətinə malikdir. O, JIS standartına daxil deyil, lakin qiymət polad ştamplama kalıplarından daha ucuz olduğundan və daha az istilik müalicəsi saatları, qısa çatdırılma müddəti, qaz avtomobil istehsalçılarında kəsici kalıp üçün geniş yayılmışdır.