Vật liệu để lựa chọn cho khuôn ép phun là gì?
Giới thiệu về thép khuôn
Thép khuôn có thể được chia thành 3 loại: thép khuôn gia công nguội, thép khuôn gia công nóng và thép khuôn nhựa, được sử dụng để rèn, dập, cắt và đúc khuôn. Do việc sử dụng các loại khuôn khác nhau và điều kiện làm việc phức tạp nên thép khuôn dùng để sản xuất khuôn phải có độ cứng, độ bền, khả năng chống mài mòn, độ bền vừa đủ cao, cũng như độ cứng cao, khả năng làm nguội và các hiệu suất quy trình khác theo điều kiện làm việc. Do mục đích sử dụng khác nhau và điều kiện làm việc phức tạp nên yêu cầu về tính năng đối với thép làm khuôn cũng khác nhau.
Thép khuôn gia công nguội bao gồm khuôn dập nguội, khuôn kéo dây, khuôn kéo sâu, khuôn dập nổi, khuôn cán ren, khuôn tạo hình cuộn, khuôn dập nguội và khuôn ép đùn nguội. Thép khuôn gia công nguội, theo điều kiện làm việc sản xuất, phải có độ cứng, độ bền, khả năng chống mài mòn cao, độ dẻo dai vừa đủ, cũng như độ cứng cao, khả năng làm nguội và hiệu suất quá trình khác. Thép công cụ hợp kim được sử dụng cho các mục đích này thường thuộc loại thép hợp kim cacbon-cao, với tỷ lệ khối lượng cacbon trên 0,80%. Crom là nguyên tố hợp kim quan trọng trong loại thép này và phần khối lượng của nó thường không lớn hơn 5%. Tuy nhiên, đối với một số loại thép khuôn yêu cầu khả năng chống mài mòn cao và biến dạng rất nhỏ sau khi tôi, phần khối lượng crom tối đa có thể đạt tới 13%, và để tạo thành một lượng lớn cacbua, phần khối lượng carbon trong thép cũng rất cao, lên tới 2,0% ~ 2,3%. Thép khuôn gia công nguội có hàm lượng carbon tương đối cao và cấu trúc vi mô của nó chủ yếu thuộc về thép hypereutectoid hoặc thép ledeburite. Các loại thép thường được sử dụng bao gồm thép hợp kim cao-cacbon thấp{13}}, thép crom-cacbon cao-cao, thép crom-molypden và thép crom cacbon-vonfram{19}}trung bình.
Khuôn gia công nóng chủ yếu được chia thành các loại rèn búa, rèn khuôn, ép đùn và đúc khuôn, bao gồm khuôn rèn nóng, khuôn rèn ép, khuôn dập, khuôn ép đùn nóng và khuôn đúc kim loại. Khuôn gia công nóng phải chịu ứng suất cơ học rất lớn trong quá trình làm việc, đồng thời phải chịu được tác động của việc làm nóng và làm mát nhiều lần, gây ra ứng suất nhiệt lớn. Ngoài độ cứng, cường độ cao, độ cứng màu đỏ, khả năng chống mài mòn và độ dẻo dai cao, thép khuôn gia công nóng còn phải có độ bền nhiệt độ-cao tốt, độ ổn định mỏi nhiệt, tính dẫn nhiệt và khả năng chống ăn mòn. Hơn nữa, nó cần phải có độ cứng cao để đảm bảo các đặc tính cơ học đồng nhất trên toàn bộ-mặt cắt ngang. Đối với thép khuôn đúc, nó cũng phải có đặc tính chịu được quá trình gia nhiệt và làm mát nhiều lần trên lớp bề mặt mà không bị nứt, đồng thời chịu được tác động và xói mòn của dòng kim loại lỏng. Loại thép này thường thuộc loại thép hợp kim cacbon-trung bình, có tỷ lệ khối lượng cacbon từ 0,30%~0,60%, là thép hypoeutectoid và một số loại thép trở thành thép eutectoid hoặc hypereutectoid do có thêm nhiều nguyên tố hợp kim hơn (chẳng hạn như vonfram, molypden, vanadi, v.v.). Các loại thép thường được sử dụng bao gồm thép crom{12}}mangan, thép crom{13}}niken, thép crom và thép vonfram crom{14}}.
Khuôn nhựa bao gồm khuôn nhựa nhiệt dẻo và khuôn nhựa nhiệt rắn. Thép làm khuôn nhựa bắt buộc phải có những đặc tính nhất định như độ bền, độ cứng, khả năng chống mài mòn, ổn định nhiệt và chống ăn mòn. Ngoài ra, cũng cần phải có hiệu suất xử lý tốt, chẳng hạn như biến dạng xử lý nhiệt nhỏ, khả năng gia công tốt, chống ăn mòn tốt, hiệu suất mài và đánh bóng tốt, hiệu suất hàn sửa chữa tốt, độ nhám cao, dẫn nhiệt tốt, kích thước và hình dạng điều kiện làm việc ổn định. Nói chung, thép khuôn gia công nóng có thể được chọn làm khuôn ép phun hoặc khuôn ép đùn; Thép khuôn gia công nguội có thể được lựa chọn để đúc nhiệt và khuôn yêu cầu khả năng chống mài mòn cao và độ bền cao.