מהם החומרים המשמשים להטבעה? יש לזכור היטב את העקרונות לבחירת חומרי המות!

חומרים מתכתיים שונים ולא-מתכתיים משמשים במתות הטבעה, בעיקר כולל פלדת פחמן, פלדת סגסוגת, ברזל יצוק, פלדה יצוקה, קרביד צמנט, סגסוגות נמוכות-התכה-, סגסוגות על בסיס אבץ-, ברונזה אלומיניום, שרפים סינתטיים, עץ פלסטי, פוליאוריתן וגומי פלסטי. חומרים המשמשים בייצור תבנית דורשים קשיות גבוהה, חוזק גבוה, עמידות בפני שחיקה גבוהה, קשיחות מתאימה, קשיחות גבוהה ועיוות מינימלי או ללא עיוות במהלך טיפול בחום, כמו גם עמידות בפני סדקים במהלך המרווה. בואו נבין תחילה את סוגי החומרים המשמשים במות הטבעה. חומרים המשמשים בייצור הדפסי הטבעה כוללים פלדה, קרביד צמנט, קרביד צמנט מלוכד פלדה-, סגסוגות על בסיס- אבץ, סגסוגות נמוכות-התכה-, ברונזה אלומיניום וחומרי פולימר, בין היתר. נכון לעכשיו, פלדה היא החומר העיקרי המשמש בייצור מטלות הטבעה. חומרים בשימוש נפוץ עבור חלקים לעבודה כוללים: פלדת כלי פחמן, פלדת כלי פחמן-נמוכה,-פלדת כלי עבודה-נמוכה,-גבוהה בפחמן-פלדת כלי כרום-בינונית, פלדת סגסוגת פחמן בינונית-, פלדה מהירה-, פלדה בסיס, וקרביד צמוד, פלדה קרבונד{19} וכו'

דרישות הביצועים של חומרי עובש משתנות בהתאם לתנאי העבודה. בין החומרים הנפוצים ניתן למנות קוביות הטבעה קרה וחותמות הבלקה, המשמשות בעיקר להטבעה ויצירת מתכות גיליון שונות. קצוות החיתוך שלהם נתונים לחיכוך והשפעה עזים במהלך הפעולה. הם צריכים להיות בעלי עמידות בפני שחיקה גבוהה, קשיחות פגיעה ועמידות בפני שברי עייפות. דוגמאות כוללות Cr12MoV, Cr12, SKD11, T10A, W18Cr4V ו-6-5-4-2. מתות אקסטרוזיה משמשות בעיקר ליצירת דפורמציה. במהלך הפעולה, האגרוף נושא לחץ עצום, בעוד הקובייה נושאת מתח עצום. בשל הזרימה האינטנסיבית של המתכת בחלל, משטחי העבודה של האגרוף והמתלה נתונים לחיכוך חזק, מה שגורם לטמפרטורת פני התבנית לעלות ב-200-300 מעלות. הם צריכים להיות בעלי עמידות גבוהה לדפורמציה, עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני שברים, וגם יציבות מזג גבוהה. מתכות שרטוט, כגון H13, 3Cr2W8V, 40Cr, 38CrMoAl, ו-5CrNiMo, משמשים בעיקר לשרטוט עמוק של מתכת מתכת עם מידה מסוימת של פלסטיות. מתח העבודה אינו גבוה, אך כניסת התבנית נתונה לחיכוך עז. קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה, עם חספוס משטח נמוך. מותני כיפוף Cr12MoV, Cr12, D2, 6-5-4-2 ו-PeCu משמשים בעיקר לכיפוף ויצירת חומרי מתכת בעלי פלסטיות מסוימת. העומס על הקובייה אינו גדול במיוחד, אך יש חיכוך מסוים. עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני שברים גבוהה. Cr12MoV, D2, T10A ו-S45Ca הן פלדות כלי פחמן. T8A ו-T10A הן פלדות כלי פחמן בשימוש נפוץ במתות. היתרונות שלהם הם יכולת עיבוד טובה ומחיר נמוך. עם זאת, יש להם יכולת התקשות לקויה וקשיות אדומה, דפורמציה גדולה בטיפול בחום ויכולת נשיאת עומס- נמוכה. ב. פלדת כלי-נמוכה. פלדת כלי סגסוגת-נמוכה מבוססת על פלדת כלי פחמן עם תוספת של אלמנטים מסגסוגים מתאימים. בהשוואה לפלדת כלי פחמן, היא מפחיתה עיוות מרווה ונטיית פיצוח, משפרת את יכולת ההתקשות ויש לה עמידות טובה יותר בפני שחיקה. מומחה עובש WeChat: פלדות סגסוגת נמוכה- של mujudaren המשמשות לייצור תבניות כוללות CrWMn, 9Mn2V, 7CrSiMnMoV (קוד CH-1) ו-6CrNiSiMnMoV (קוד GD). ג. פלדות כלי כרום-גבוהות בפחמן-: בשימוש נפוץ פלדות כלי כרום-גבוהות בפחמן- כוללות Cr12, Cr12MoV ו-Cr12Mo1V1 (קוד D2). יש להם יכולת התקשות, כיבוי ועמידות בפני שחיקה טובה, ומפגינים עיוות קטן מאוד לאחר טיפול בחום. מדובר בפלדות עובש-עמידות-לבלאי-נמוכות, עם כושר נשיאת עומס- שני רק לפלדה במהירות גבוהה. עם זאת, הם סובלים מהפרדה חמורה של קרביד, המחייבת הפרעה חוזרת ונשנית של שרטוט (הפרעה צירית, שרטוט רדיאלי) כדי להפחית את חוסר ההומוגניות של הקרביד ולשפר את הביצועים. ד. פלדות כלי כרום-בבינוני{112}}גבוהות בפחמן המשמשות בתבניות כוללות Cr4W2MoV, Cr6WV ​​ו-Cr5MoV. אלה בעלי תכולת כרום נמוכה יותר, פחות קרבידים אוטקטיים, פיזור קרביד אחיד יותר, פחות דפורמציה לאחר טיפול בחום ויכולת התקשות ויציבות ממדית טובה. הביצועים שלהן משופרים בהשוואה לפלדות בכרום-הגבוהות בפחמן{118}}, שיש להן הפרדת קרביד חמורה יחסית. ה. לפלדות{121}}מהירויות גבוהות יש את הקשיות, ההתנגדות לבלאי וחוזק הלחיצה הגבוהים ביותר מבין פלדות התבנית, וכתוצאה מכך קיבולת נשיאת עומס- גבוהה. פלדות תבניות נפוצות כוללות את W18Cr4V (קוד 8-4-1) ו-W6Mo5Cr4V2 (קוד 6-5-4-2, כינוי M2 בארה"ב), בעל תכולת טונגסטן נמוכה יותר. כמו כן, נעשה שימוש בפלדה המהירה 6W6Mo5Cr4V דל פחמן ודל ונדיום (קוד 6W6 או דל פחמן M2), שפותחה כדי לשפר את הקשיחות. פלדות מהירות דורשות גם ריפורג כדי לשפר את חלוקת הקרביד שלהן. ו. פלדות בסיס מיוצרות על ידי הוספת כמויות קטנות של אלמנטים אחרים להרכב הבסיסי של פלדה מהירה והגדלה או הפחתה מתאימה של תכולת הפחמן כדי לשפר את תכונות הפלדה. פלדות אלו נקראות ביחד פלדות בסיס. הם לא רק בעלי מאפיינים של פלדה מהירה, המציגים עמידות וקשיות בלאי מסוימים, אלא גם בעלי חוזק עייפות וקשיחות מעולה, מה שהופך אותם לפלדות עבודה קרה בחוזק גבוה ובקשיחות גבוהה, אך עם עלויות חומר נמוכות יותר. פלדות בסיס נפוצות בתבנית כוללות 6Cr4W3Mo2VNb (קוד 65Nb), 7Cr7Mo2V2Si (קוד LD), ו-5Cr4Mo3SiMnVAL (קוד 012AL) ​​וכו'.
ז. קרביד צמנט ופלדה-קרביד מלוכד. לקרביד מוצק יש קשיות ועמידות בפני שחיקה גבוהים יותר מכל סוג אחר של פלדת תבנית, אך חוזק כיפוף וקשיחות גרועים יותר. קרביד מוצץ המשמש למשטחים מבוסס על טונגסטן-קובלט. עבור מתכות עם עמידות בפני פגיעה נמוכה ודרישות עמידות בפני שחיקה גבוהות, ניתן לבחור קרביד צמנט עם תכולת קובלט נמוכה יותר. עבור מתכות עם עמידות בפני פגיעה גבוהה, ניתן לבחור קרביד צמנט עם תכולת קובלט גבוהה יותר.

קרביד צמנט מלוכד פלדה-מיוצר על ידי הוספת כמות קטנה של אבקת אלמנטים מתגזרים (כגון כרום, מוליבדן, טונגסטן, ונדיום וכו') לאבקת ברזל כחומר מקשר, עם טיטניום קרביד או טונגסטן קרביד כפאזה הקשה, וסינטרה בשיטות מטלורגיית אבקה. המטריצה ​​של קרביד צמנט מלוכד פלדה- היא פלדה, שמתגברת על החסרונות של קרביד מוצק, כגון קשיחות ירודה ועיבוד קשה. ניתן לחתוך, לרתך, לזייף ולטפל- בחום. קרביד צמנט מלוכד פלדה- מכיל כמות גדולה של קרבידים; למרות שהקשיות ועמידות הבלאי שלו נמוכים מקרביד צמנט, הם עדיין גבוהים יותר משאר סוגי הפלדה. לאחר ההמרה והטיפוס, הקשיות יכולה להגיע ל-68-73 HRC.

ח. החומרים המשמשים במות הטבעה של חומרים חדשים שייכים לפלדת המות לעבודה קרה, שהיא הפלדה הנפוצה ביותר, המגוונת והמיושמת ביותר. דרישות הביצועים העיקריות הן חוזק, קשיחות ועמידות בפני שחיקה. נכון לעכשיו, מגמת הפיתוח של פלדה לעבודה קרה מבוססת על הביצועים של פלדה מסגסוגת גבוהה- D2 (שווה ערך ל-Cr12MoV במדינה שלי), ומחולקת לשני ענפים עיקריים: האחד הוא הפחתת תכולת הפחמן ותכולת האלמנטים המתגזרים, שיפור אחידות חלוקת הקרביד בפלדה ושיפור משמעותי בקשיחות התבנית. דוגמאות כוללות 8CrMo2V2Si מחברת Vanadium Alloy Steel מארצות הברית ו-DC53 (Cr8Mo2SiV) מבית Daido Steel מיפן. סוג נוסף הוא פלדה במהירות גבוהה-שפותחה בעיקר כדי לשפר את עמידות הבלאי ולהתאים למהירות גבוהה-, אוטומטית וייצור המוני. דוגמאות כוללות 320CrVMo13 מגרמניה.

בחירה רציונלית של חומרי עובש ויישום תהליכי טיפול בחום נכונים הם חיוניים להבטחת חיי העובש. עבור תבניות עם יישומים שונים, יש לשקול באופן מקיף גורמים כמו תנאי העבודה, תנאי הלחץ, תכונות החומרים המעובדים, נפח הייצור והפרודוקטיביות, תוך שימת דגש על דרישות הביצועים הנ"ל, לפני ביצוע בחירות מתאימות של דרגות פלדה ותהליכי טיפול בחום.

1. נפח ייצור: כאשר נפח הייצור של חלקים מוטבעים גדול, החומרים לחלקי העבודה של התבנית, האגרוף והמת, צריכים להיות פלדת תבנית- באיכות גבוהה עם עמידות בפני שחיקה טובה. יש לשפר גם את החומרים עבור חלקים מבניים אחרים בתהליך וחלקי עזר מבניים של התבנית. כאשר נפח הייצור קטן, יש להרגיע את הדרישות למאפייני החומר כדי להפחית עלויות. 2. ביצועי החומר המוטבע ותנאי השימוש של חלקי התבנית: כאשר החומר המוטבע קשה או בעל עמידות גבוהה לדפורמציה, האגרוף והתבנית צריכים להיות עשויים מחומרים בעלי עמידות בפני שחיקה וחוזק גבוה. לשרטוט עמוק של פלדת אל-חלד, ניתן להשתמש במטות ברונזה מאלומיניום מכיוון שיש להן תכונות אנטי- טובות להדבקה. עמודי מנחה ותותבים דורשים עמידות בפני שחיקה וקשיחות טובה, ולכן נעשה שימוש לעתים קרובות בפלדת פחמן נמוכה- עם קרבורינג וריבוי פני השטח. לדוגמה, החיסרון העיקרי של פלדת כלי פחמן הוא יכולת ההתקשות הגרועה שלה; כאשר ממדי החתך{10} של חלקי התבנית גדולים, הקשיות המרכזית נשארת נמוכה לאחר ההמרה. עם זאת, כאשר עובדים על מכבשים עם קצב פעימות גבוה, עמידות הפגיעה הטובה שלו הופכת ליתרון. עבור צלחות קבועות ופלטות חשפנות, נדרש לא רק חוזק מספיק, אלא גם עיוות מינימלי במהלך הפעולה. (מומחה WeChat: mujudaren) בנוסף, ניתן להשתמש בטיפול בקור, טיפול קריוגני עמוק, טיפול בוואקום ושיטות חיזוק פני השטח כדי לשפר את הביצועים של חלקי התבנית. עבור מתות שחול קר עם תנאי עבודה ירודים עבור חבטות וקוביות, יש לבחור פלדת מת עם תכונות מכניות מקיפות טובות כגון קשיות מספקת, חוזק, קשיחות ועמידות בפני שחיקה, והיא צריכה להיות גם בעלת מידה מסוימת של קשיות אדומה וחוזק עייפות תרמית.