JIS soğuk iş takım çeliği malzemeleri

Soğuk iş takım çelikleri, mastar, matkap çeliği ve zımba pres gibi aletlerin yanı sıra damgalama, dövme, haddeleme ve haddeleme gibi kalıpların ana hammaddesidir. Kesme, bükme, damgalama, sıkıştırma ve diğer işlemlerde kalıp yüksek yüzey basıncına ve darbe yüküne maruz kalır, kalıbın çoğu aşınma, sıcak bükme, çatlama ve diğer nedenlerle hurdaya çıkar. Soğuk iş takım çeliklerinin genellikle su verilmeli ve temperlenmeli ve yaklaşık 60HRC sertlik koşulu altında kullanılmalıdır. Bu nedenle yüksek mukavemet, yüksek aşınma direnci, yüksek yorulma direnci ve yüksek tokluk gereklidir.

Soğuk iş takım çeliklerinin en önemli özelliği aşınma direncidir. Aşınma direncini arttırmanın temel yöntemi çeliğin sertliğini arttırmaktır. Çelikteki C içeriğinin arttırılması sertliği artırabilir. Ek olarak, Cr, Mo, V, W ve diğer elementlerin eklenmesi, çeliğin M7C3, M6C, MC ve diğer sert karbürleri içermesini sağlayabilir, bu da çeliğin aşınma direncini daha da iyileştirebilir. Bununla birlikte, aşırı miktarda karbür ile çeliğin tokluğu ve yorulma direnci azalır. Bu nedenle uygun soğuk iş takım çelikleri kullanım alanlarına göre seçilmelidir.

 

JIS standardı esas olarak karbon takım çeliklerini ve alaşımlı takım çelikleri11'i karbon takım çelikleri ve 10'u alaşımlı takım çelikleridir. Karbon takım çeliğinin C içeriği %0.55 ~ %1.50'dir ve az miktarda Si ve Mn içerir. 750 ~ 840 ℃'de söndürüldükten ve 150 ~ 200 ℃'de temperlendikten sonra sertliği 54 ~ 63HRC'ye ulaşabilir. Karbon takım çeliğinde az sayıda alaşım elementi bulunduğundan ve sertleşebilirlik zayıf olduğundan, su soğutmalı su vermenin gerçekleştirilmesi gerekir, ancak merkez sertliği hala düşükken sadece yüzey sertleştirilir. En yaygın olarak kullanılan kalite, kesici takımlar, matkap çeliği, jig ve delme kalıbı olarak kullanılabilen SK105'tir (1.05C-0.2Si-0.25Mn). JIS, alaşımlı takım çeliklerini kesici takım çelikleri, darbeye dayanıklı takım çelikleri, soğuk iş kalıp çelikleri, sıcak iş kalıp çelikleri ve birçok iyileştirilmiş çelik sınıfı olarak sınıflandırır. Aşağıda, alaşımlı takım çeliklerinin temsili kalitelerinin özelliklerinin kısa bir açıklaması yer almaktadır.

 

Düşük alaşımlı takım çelikleri

Düşük alaşımlı takım çelikleri, içinde az miktarda alaşım elementi içerir. soğuk iş kalıp çelikleri. Yaygın olarak kullanılan kaliteler SKS93 (1.05C-0.95Mn-0.4Cr) ve SKS3 (0.95C-1.05Mn-0.75Cr)'dir. SKS3 çeliği ayrıca sertleşebilirliği ve tokluğu artıran %0.75 W içerir. Kesici kenarlar, mastarlar, zımbalama kalıpları vb. yapmak için kullanılabilir.

 

Yüksek C-Cr soğuk iş takım çeliği

Tipik malzeme SKD11'dir (1.5C-12CR-1MO serisi). Yüksek Cr içeriği, ana fazda aşınma direncini artıran kaba Cr karbür (M7C3) üretir. SKD11 iyi bir sertleşebilirliğe sahiptir ve hava soğutma ile tek tip çekirdek sertliği elde edilebilir. Söndürme sıcaklığı, vakumlu ısıl işlem fırınlarında yaygın olarak kullanılan 1000 ~ 1040 ℃'dir.

SKD11'den daha iyi aşınma direncine sahip soğuk iş takım çeliği, daha fazla C ve Cr içeriğine sahip olan SKD1'dir (2C-12Cr serisi), bu da SKD1 takım çeliğini yüksek aşınma direncine sahip kılar. Bununla birlikte, büyük miktarda Cr karbür, onu SKD11'den daha az tokluk ve yorulmaya karşı dayanıklı hale getirir. SKD1'in söndürme sıcaklığı, yaygın olarak kullanılan söndürme sıcaklığından farklı olan ve sertleştirilebilirliği zayıf olan 950 ℃ olduğundan, yağla söndürülmelidir, bu nedenle SKD1 yaygın olarak kullanılmaz. Farklı amaçlar için SKD11 bazında çeşitli geliştirilmiş çelikler geliştirilmiş ve yaygın olarak kullanılmıştır.

 

%5 Cr soğuk iş takım çelikleri

JIS %5 Cr soğuk iş takım çeliklerinin tipik kalitesi SKD12'dir (1C-5Cr-1Mo serisi).SKD12 mükemmel tokluğa, SKD11'den daha az C ve Cr içeriğine, ancak biraz zayıf aşınma direncine sahiptir. SKD12'nin avantajı, ısıl işlem boyut deformasyon anizotropisinin küçük olmasıdır. SKD12'nin söndürme sıcaklığı 970℃'dir, düşük sıcaklıkta tavlama sertliği 60HRC'dir ve yüksek sıcaklıkta tavlama sertliği 58HRC'den azdır. Bunlar genel takım çeliklerinden farklıdır, bu nedenle nadiren kullanılırlar.

 

%8 Cr soğuk iş takım çeliği

%8 Cr çelik JIS standardında yer almasa da yaygın olarak kullanılmaktadır. SKD11'e göre çelik ayarlı eleman içeriği ve ana bileşim 1C-8Cr-2Mo'dur. Kalıp çelikleri genellikle EDM ve söndürme artık gerilimi ve yetersiz tokluk nedeniyle çatlar. Yüksek sıcaklıkta tavlama artık gerilimi etkin bir şekilde ortadan kaldırabilir, ancak yüksek sıcaklıkta tavlamadan sonra SKD11 gerekli sertliği ve tokluğu elde edemez.

Bu nedenle, C ve Cr'yi azaltmak ve SKD11 bazında Mo'yu artırarak %8 Cr çeliği oluşturmak, yüksek sıcaklıkta tavlama ile çelik yapmak da 62HRC yüksek sertlik elde edebilir. %8Cr, aşınma direnci ve kesme kabiliyetinde SKD11 kadar iyi değildir. Bununla birlikte, mükemmel kapsamlı performansı nedeniyle hala yaygın olarak kullanılmaktadır. SKD11 ile soğuk iş takım çeliğinin standart kalitesidir.

 

Matris damgalama kalıp çeliği

Matris damgalama kalıp çeliği, SKD11 kaba karbürleri ortadan kaldıran matris çeliğine eşdeğerdir. Henüz JIS standardına dahil edilmemiştir, ancak birçok işletme tarafından geliştirilmiş ve yaygın olarak kullanılmaktadır. %8Cr bazında, C ve Cr daha da azaltılır, böylece çelikte neredeyse hiç kaba karbür yoktur, bu nedenle çeliğin tokluğu ve yorulma direnci %8Cr çeliğinden çok daha iyidir. Isıl işlem boyut deformasyonunun işlenebilirliği ve anizotropisi de geliştirilmiştir. Matris damgalama kalıp çeliği, bitmiş kalıbın üretim süresini kısaltır.

 

Alev yüzeyi sertleştirilmiş çelik

Takım çelikleri genellikle geleneksel su verme ve temperleme işlemlerinden sonra kullanılır. Alev yüzeyli su verilmiş çelik, çeliğin basitleştirilmiş su verme ve tavlama işlemidir, ana bileşen 0.7C-1Si-1Mn-1Cr'dir, kaynak nozulu veya sigorta nozulu ısıtma parçalarının işlenmiş kalıp sertliği gereksinimleridir ve daha sonra yukarıdaki sertlik elde etmek için soğutulur. 60HRC. Alevle yüzey sertleştirilmiş çelik, geniş bir su verme sıcaklığı aralığı ile karakterize edilir ve belirli bir sertleşebilirliğe, tokluğa ve kaynaklanabilirliğe sahiptir. JIS standardına dahil değildir, ancak fiyatı, kalıp çeliği damgalamaktan daha ucuz olduğu ve daha az ısıl işlem süresi, kısa teslim süresi, gaz, otomobil üreticilerinde kesme kalıbı için yaygın olarak kullanılmaktadır.