Baja cetakan kerja dingin terutama digunakan untuk pencetakan, pemotongan, pembentukan, pembengkokan, ekstrusi dingin, penarikan dingin, cetakan metalurgi serbuk, dll. Baja ini membutuhkan kekerasan tinggi, ketahanan aus yang tinggi, dan ketangguhan yang cukup. Umumnya dibagi menjadi dua kategori: tipe umum dan tipe khusus. Misalnya, baja cetakan kerja dingin serbaguna di Amerika Serikat biasanya mencakup empat jenis baja: 01, A2, D2, dan D3. Perbandingan jenis baja cetakan paduan kerja dingin serbaguna di berbagai negara ditunjukkan pada Tabel 4. Menurut standar JIS Jepang, jenis utama baja cetakan kerja dingin yang dapat digunakan adalah seri SK, termasuk baja perkakas karbon seri SK, 8 baja perkakas paduan seri SKD, dan 9 baja kecepatan tinggi seri SKHMO, dengan total 24 jenis baja. Standar baja perkakas paduan GB/T1299-2000 Tiongkok mencakup total 11 jenis baja, membentuk seri yang relatif lengkap. Dengan perubahan teknologi pengolahan, bahan yang diproses, dan permintaan akan cetakan, seri dasar yang lama tidak dapat memenuhi kebutuhan. Pabrik baja Jepang dan produsen baja perkakas dan cetakan utama Eropa telah mengembangkan baja cetakan kerja dingin tujuan khusus, dan secara bertahap membentuk seri baja cetakan kerja dingin masing-masing, pengembangan baja cetakan kerja dingin ini juga merupakan arah pengembangan baja cetakan kerja dingin.
Baja cetakan kerja dingin pendinginan udara paduan rendah
Dengan perkembangan teknologi perlakuan panas, terutama penerapan luas teknologi pendinginan vakum dalam industri cetakan, untuk mengurangi deformasi pendinginan, beberapa baja mikro-deformasi paduan rendah yang didinginkan udara telah dikembangkan di dalam dan luar negeri. Jenis baja ini membutuhkan kemampuan pengerasan dan perlakuan panas yang baik. Baja ini memiliki deformasi kecil, kekuatan dan ketangguhan yang baik, serta ketahanan aus tertentu. Meskipun baja cetakan kerja dingin paduan tinggi standar (seperti D2, A2) memiliki kemampuan pengerasan yang baik, namun kandungan paduannya tinggi dan mahal. Oleh karena itu, beberapa baja mikro-deformasi paduan rendah telah dikembangkan di dalam dan luar negeri. Jenis baja ini umumnya mengandung unsur paduan Cr dan Mn untuk meningkatkan kemampuan pengerasan. Total kandungan unsur paduan umumnya <5%. Baja ini cocok untuk pembuatan komponen presisi dengan batch produksi kecil dan cetakan kompleks. Jenis baja yang 대표 antara lain A6 dari Amerika Serikat, ACD37 dari Hitachi Metals, G04 dari Daido Special Steel, AKS3 dari Aichi Steel, dll. Baja GD Tiongkok, setelah pendinginan pada suhu 900°C dan penemperan pada suhu 200°C, dapat mempertahankan sejumlah austenit yang tertahan dan memiliki kekuatan, ketangguhan, dan stabilitas dimensi yang baik. Baja ini dapat digunakan untuk membuat cetakan stamping dingin yang rentan terhadap pengelupasan dan patahan. Masa pakai yang tinggi.
Baja cetakan yang dipadamkan dengan api
Untuk mempersingkat siklus pembuatan cetakan, menyederhanakan proses perlakuan panas, menghemat energi, dan mengurangi biaya pembuatan cetakan, Jepang telah mengembangkan beberapa baja cetakan kerja dingin khusus untuk kebutuhan pendinginan api. Beberapa contohnya termasuk SX105V (7CrSiMnMoV) dari Aichi Steel, SX4 (Cr8), HMD5 dan HMD1 dari Hitachi Metal, baja G05 dari Datong Special Steel Company, dan lain-lain. China telah mengembangkan 7Cr7SiMnMoV. Jenis baja ini dapat digunakan untuk memanaskan bilah atau bagian lain dari cetakan menggunakan pistol semprot oksiasetilen atau pemanas lain setelah cetakan diproses, kemudian didinginkan dengan udara dan dipadamkan. Umumnya, baja ini dapat langsung digunakan setelah dipadamkan. Karena prosesnya yang sederhana, baja ini banyak digunakan di Jepang. Jenis baja yang mewakili jenis baja ini adalah 7CrSiMnMoV, yang memiliki kemampuan pengerasan yang baik. Ketika baja φ80mm dipadamkan dengan oli, kekerasan pada jarak 30mm dari permukaan dapat mencapai 60HRC. Perbedaan kekerasan antara inti dan permukaan adalah 3HRC. Ketika dipadamkan dengan api, setelah pemanasan awal pada suhu 180~200°C dan pemanasan hingga 900-1000°C untuk dipadamkan dengan pistol semprot, kekerasan dapat mencapai lebih dari 60HRC dan lapisan yang mengeras lebih dari 1,5mm dapat diperoleh.
Baja cetakan kerja dingin dengan ketangguhan tinggi dan ketahanan aus tinggi.
Untuk meningkatkan ketangguhan baja cetakan kerja dingin dan mengurangi ketahanan aus baja, beberapa perusahaan produksi baja cetakan besar di luar negeri telah secara berturut-turut mengembangkan serangkaian baja cetakan kerja dingin dengan ketangguhan dan ketahanan aus yang tinggi. Jenis baja ini umumnya mengandung sekitar 1% karbon dan 8% Cr. Dengan penambahan Mo, V, Si, dan unsur paduan lainnya, karbidanya halus, terdistribusi merata, dan ketangguhannya jauh lebih tinggi daripada baja tipe Cr12, sementara ketahanan ausnya serupa. Kekerasan, kekuatan lentur, kekuatan lelah, dan ketangguhan patahnya tinggi, dan stabilitas anti-temperingnya juga lebih tinggi daripada baja cetakan tipe Crl2. Baja ini cocok untuk punch kecepatan tinggi dan punch multi-stasiun. Jenis baja representatif dari jenis baja ini adalah DC53 Jepang dengan kandungan V rendah dan CRU-WEAR dengan kandungan V tinggi. DC53 dipadamkan pada suhu 1020-1040°C dan kekerasannya dapat mencapai 62-63HRC setelah pendinginan udara. Baja ini dapat ditempa pada suhu rendah (180~200℃) dan suhu tinggi (500~550℃), ketangguhannya dapat 1 kali lebih tinggi daripada D2, dan kinerja kelelahannya 20% lebih tinggi daripada D2; setelah penempaan dan penggulungan CRU-WEAR, baja ini dianil dan diaustenisasi pada suhu 850-870℃ dengan laju kurang dari 30℃/jam, didinginkan hingga 650℃ dan dilepaskan, kekerasannya dapat mencapai 225-255HB, suhu pendinginan dapat dipilih dalam kisaran 1020~1120℃, kekerasannya dapat mencapai 63HRC, ditempa pada suhu 480~570℃ sesuai dengan kondisi penggunaan, dengan efek pengerasan sekunder yang jelas, ketahanan aus dan ketangguhan lebih baik daripada D2.
Baja dasar (Baja kecepatan tinggi)
Baja kecepatan tinggi telah banyak digunakan di luar negeri untuk memproduksi cetakan kerja dingin berkinerja tinggi dan tahan lama karena ketahanan aus dan kekerasan merahnya yang sangat baik, seperti baja kecepatan tinggi standar umum Jepang SKH51 (W6Mo5Cr4V2). Untuk menyesuaikan dengan persyaratan cetakan, ketangguhan sering ditingkatkan dengan mengurangi suhu pendinginan, kekerasan pendinginan, atau mengurangi kandungan karbon dalam baja kecepatan tinggi. Baja matriks dikembangkan dari baja kecepatan tinggi, dan komposisi kimianya setara dengan komposisi matriks baja kecepatan tinggi setelah pendinginan. Oleh karena itu, jumlah karbida sisa setelah pendinginan kecil dan terdistribusi merata, yang sangat meningkatkan ketangguhan baja dibandingkan dengan baja kecepatan tinggi. Amerika Serikat dan Jepang mempelajari baja dasar dengan tingkatan VascoMA, VascoMatrix1, dan MOD2 pada awal tahun 1970-an. Baru-baru ini, DRM1, DRM2, DRM3, dll. telah dikembangkan. Umumnya digunakan untuk cetakan kerja dingin yang membutuhkan ketangguhan lebih tinggi dan stabilitas anti-tempering yang lebih baik. China juga telah mengembangkan beberapa baja dasar, seperti 65Nb (65Cr4W3Mo2VNb), 65W8Cr4VTi, 65Cr5Mo3W2VSiTi dan baja lainnya. Jenis baja ini memiliki kekuatan dan ketangguhan yang baik dan banyak digunakan dalam ekstrusi dingin, penempaan dingin pelat tebal, roda penggulung ulir, cetakan impresi, cetakan kepala dingin, dll., dan dapat digunakan sebagai cetakan ekstrusi hangat.
Baja cetakan metalurgi serbuk
Baja cetakan kerja dingin paduan tinggi tipe LEDB yang diproduksi dengan proses konvensional, terutama material berpenampang besar, memiliki karbida eutektik kasar dan distribusi yang tidak merata, yang secara serius mengurangi ketangguhan, kemampuan gerinda, dan isotropi baja. Dalam beberapa tahun terakhir, perusahaan baja khusus asing besar yang memproduksi baja perkakas dan cetakan telah berkonsentrasi pada pengembangan serangkaian baja kecepatan tinggi metalurgi serbuk dan baja cetakan paduan tinggi, yang telah menyebabkan perkembangan pesat jenis baja ini. Dengan menggunakan proses metalurgi serbuk, serbuk baja yang diatomisasi mendingin dengan cepat dan karbida yang terbentuk halus dan seragam, yang secara signifikan meningkatkan ketangguhan, kemampuan gerinda, dan isotropi material cetakan. Karena proses produksi khusus ini, karbida menjadi halus dan seragam, dan kemampuan pemesinan serta kinerja gerinda meningkat, memungkinkan penambahan kandungan karbon dan vanadium yang lebih tinggi ke dalam baja, sehingga mengembangkan serangkaian jenis baja baru. Sebagai contoh, seri DEX dari Datong Jepang (DEX40, DEX60, DEX80, dll.), seri HAP dari Hitachi Metal, seri FAX dari Fujikoshi, seri VANADIS dari UDDEHOLM, seri ASP dari Erasteel Prancis, dan baja perkakas dan cetakan metalurgi serbuk dari perusahaan CRUCIBLE Amerika berkembang pesat. Dengan terbentuknya serangkaian baja metalurgi serbuk seperti CPMlV, CPM3V, CPMlOV, CPM15V, dll., ketahanan aus dan ketangguhannya meningkat secara signifikan dibandingkan dengan baja perkakas dan cetakan yang diproduksi dengan proses biasa.
Waktu posting: 02-Apr-2024
