Koje materijale odabrati za kalupe za brizganje?
Uvod u čelik za kalupe
Čelik za kalupe može se općenito podijeliti u 3 kategorije: čelik za kalupe za hladnu obradu, čelik za kalupe za vruću obradu i čelik za plastične kalupe, koji se koriste za kovanje, štancanje, rezanje i livenje pod pritiskom. Budući da je upotreba različitih kalupa različita, a radni uvjeti složeni, čelik kalupa koji se koristi za izradu kalupa treba imati visoku tvrdoću, čvrstoću, otpornost na habanje, dovoljnu žilavost, kao i visoku sposobnost kaljenja, gašenja i druge procesne performanse u skladu s radnim uvjetima. Zbog različite upotrebe i složenih radnih uvjeta, zahtjevi za performanse čelika za kalupe također su različiti.
Čelik za kalupe za hladni rad uključuje matrice za hladno štancanje, matrice za izvlačenje žice, matrice za duboko izvlačenje, matrice za utiskivanje, matrice za valjanje navoja, kalupe za oblikovanje valjaka, matrice za hladno presađivanje i kalupe za hladno ekstruziju. Čelik kalupa za hladnu obradu, u skladu sa svojim proizvodnim radnim uslovima, treba da ima visoku tvrdoću, čvrstoću, otpornost na habanje, dovoljnu žilavost, kao i visoku kaljivost, gašenje i druge procesne performanse. Legirani alatni čelik koji se koristi u ove svrhe uglavnom pripada visoko-legiranim čelicima sa udjelom ugljika od preko 0,80%. Krom je važan legirajući element u ovoj vrsti čelika, a njegov maseni udio obično nije veći od 5%. Međutim, za neke kalupne čelike koji zahtijevaju visoku otpornost na habanje i vrlo malu deformaciju nakon kaljenja, maksimalni maseni udio kroma može doseći 13%, a da bi se formirala velika količina karbida, maseni udio ugljika u čeliku je također vrlo visok, do 2,0%~2,3%. Čelik kalupa za hladnu obradu ima relativno visok sadržaj ugljika, a njegova mikrostruktura uglavnom pripada hipereutektoidnom ili ledeburitnom čeliku. Često korištene vrste čelika uključuju visoko{12}}niskougljični-legirani čelik, visoko-visokougljični-čelik sa visokim udjelom hroma, hrom-molibden čelik i srednje{17}}ugljični hrom-volfram{19}čelik.
Kalupi za vrući rad se uglavnom dijele na kovanje s čekićem, kovanje u kalupu, ekstruziju i livenje pod pritiskom, uključujući matrice za vruće kovanje, kalupe za presovanje, kalupe za štancanje, matrice za vruće ekstruziju i kalupe za livenje metala. Kalupi za topli rad su tokom rada podvrgnuti velikom mehaničkom naprezanju, a moraju izdržati i efekte stalnog zagrijavanja i hlađenja, što uzrokuje velika toplinska naprezanja. Pored visoke tvrdoće, čvrstoće, crvene tvrdoće, otpornosti na habanje i žilavosti, čelik kalupa za vruću obradu također treba da ima dobru čvrstoću na visokim-temperaturima, stabilnost na termički zamor, toplotnu provodljivost i otpornost na koroziju. Nadalje, potrebna je visoka kaljivost kako bi se osigurala ujednačena mehanička svojstva u cijelom poprečnom-presjeku. Za čelik kalupa za tlačno livenje, on takođe treba da ima performanse da izdrži ponovljeno zagrevanje i hlađenje na površinskom sloju bez pucanja, kao i da izdrži udar i eroziju protoka tečnog metala. Ova vrsta čelika općenito pripada srednje{7}}ugljičnom legiranom čeliku, s masenim udjelom ugljika od 0,30%~0,60%, koji je hipoeutektoidni čelik, a neki čelik postaje eutektoidni ili hipereutektoidni čelik zbog dodavanja više legirajućih elemenata (kao što su volfram, molibden, itd., vanadijum). Često korištene vrste čelika uključuju hrom-mangan čelik, hrom-nikl čelik, hrom čelik i hrom-volfram čelik.
Plastični kalupi uključuju termoplastične plastične kalupe i termoreaktivne plastične kalupe. Čelik za plastične kalupe mora imati određena svojstva kao što su čvrstoća, tvrdoća, otpornost na habanje, termička stabilnost i otpornost na koroziju. Osim toga, također je potrebno imati dobre performanse procesa, kao što su mala deformacija toplinske obrade, dobra obradivost, dobra otpornost na koroziju, dobre performanse brušenja i poliranja, dobre performanse zavarivanja popravka, visoka hrapavost, dobra toplinska provodljivost i stabilna veličina i oblik radnog stanja. Općenito, čelik kalupa za vruću obradu može se odabrati za brizganje ili kalupe za ekstruziju; Čelik kalupa za hladnu obradu može se odabrati za termoreaktivno oblikovanje i kalupe koji zahtijevaju visoku otpornost na habanje i visoku čvrstoću.