Ulike metalliske og ikke-metalliske materialer brukes i stansematriser, hovedsakelig inkludert karbonstål, legert stål, støpejern, støpestål, sementert karbid, lav-smeltepunktslegeringer, sink-baserte legeringer, aluminiumbronse, syntetiske harpikser, polyurethan-gummi, plastlaminert. Materialer som brukes i dyseproduksjon krever høy hardhet, høy styrke, høy slitestyrke, passende seighet, høy herdbarhet og minimal eller ingen deformasjon under varmebehandling, samt motstand mot sprekker under bråkjøling. La oss først forstå hvilke typer materialer som brukes i stansematriser. Materialer som brukes i produksjon av stansedyser inkluderer blant annet stål, sementert karbid, stål-bundet sementert karbid, sink-baserte legeringer, lav-smeltepunktlegeringer, aluminiumbronse og polymermaterialer. For tiden er stål det primære materialet som brukes i produksjon av stanseform. Vanlig brukte materialer for bearbeidingsdeler inkluderer: karbonverktøystål, lav-legert verktøystål, høy-karbon høy-krom eller middels-kromverktøystål, middels-karbonlegert stål, høy-hastighetsstål, basisstål og sementert karbid, karbonisert{1}}stål, etc.
Ytelseskravene til formmaterialer varierer avhengig av arbeidsforholdene. Vanlig brukte materialer inkluderer kaldpressematriser og blankingmatriser, som hovedsakelig brukes til stempling og forming av forskjellige metallplater. Deres skjærekanter er utsatt for intens friksjon og støt under drift. De bør ha høy slitestyrke, slagfasthet og motstand mot utmattingsbrudd. Eksempler inkluderer Cr12MoV, Cr12, SKD11, T10A, W18Cr4V og 6-5-4-2. Ekstrusjonsdyser brukes hovedsakelig til deformasjonsforming. Under drift bærer stansen et enormt trykk, mens dysen har enorm spenning. På grunn av den intense flyten av metall i hulrommet, utsettes arbeidsflatene til stansen og dysen for sterk friksjon, noe som får dysens overflatetemperatur til å øke med 200-300 grader. De bør ha høy deformasjonsmotstand, slitestyrke og bruddmotstand, og også høy tempereringsstabilitet. Tegnematriser, som H13, 3Cr2W8V, 40Cr, 38CrMoAl og 5CrNiMo, brukes hovedsakelig til dyptrekking av metallplater med en viss grad av plastisitet. Arbeidsspenningen er ikke høy, men dyseinngangen er utsatt for intens friksjon. Høy hardhet og slitestyrke, med lav overflateruhet. Cr12MoV, Cr12, D2, 6-5-4-2 og PeCu bøyedyser brukes hovedsakelig til å bøye og forme metallmaterialer med en viss plastisitet. Belastningen på dysen er ikke veldig stor, men det er noe friksjon. Høy slitestyrke og bruddmotstand. Cr12MoV, D2, T10A og S45Ca er karbonverktøystål. T8A og T10A er ofte brukte karbonverktøystål i dyser. Fordelene deres er god bearbeidbarhet og lav pris. De har imidlertid dårlig herdbarhet og rød hardhet, stor varmebehandlingsdeformasjon og lav belastning-. b. Lavt-legert verktøystål. Lavt-legert verktøystål er basert på karbonverktøystål med tillegg av passende legeringselementer. Sammenlignet med karbonverktøystål, reduserer det bråkjølingsdeformasjon og sprekketendens, forbedrer herdbarheten og har bedre slitestyrke. Muggekspert WeChat: mujudaren lavt-legert stål som brukes til formproduksjon inkluderer CrWMn, 9Mn2V, 7CrSiMnMoV (kode CH-1) og 6CrNiSiMnMoV (kode GD). c. Høy-karbon høy-kromverktøystål: Vanlige brukt høy-karbonhøy-kromverktøystål inkluderer Cr12, Cr12MoV og Cr12Mo1V1 (kode D2). De har god herdbarhet, herdbarhet og slitestyrke, og viser svært liten deformasjon etter varmebehandling. De er høy-slitasjebestandige-, lav-deformasjonsformstål, med{103}}lastbæreevne som er nest etter høyhastighetsstål. Imidlertid lider de av alvorlig karbidsegregering, som krever gjentatt støt og trekking (aksial støt, radiell trekking) smiing for å redusere karbidinhomogenitet og forbedre ytelsen. d. Høy{105}}karbonmedium-kromverktøystål som brukes i støpeformer inkluderer Cr4W2MoV, Cr6WV og Cr5MoV. Disse har lavere krominnhold, færre eutektiske karbider, jevnere karbidfordeling, mindre deformasjon etter varmebehandling, og god herdbarhet og dimensjonsstabilitet. Ytelsen deres er forbedret sammenlignet med høy-karbon høy-kromstål, som har relativt alvorlig karbidsegregering. e. Høyhastighetsstål har den høyeste hardheten, slitestyrken og trykkstyrken blant formstål, noe som resulterer i høy bæreevne.{122} Vanlig brukte formstål inkluderer W18Cr4V (kode 8-4-1) og W6Mo5Cr4V2 (kode 6-5-4-2, amerikansk betegnelse M2), som har et lavere wolframinnhold. Også brukt er lavkarbon, lavvanadium høyhastighetsstål 6W6Mo5Cr4V (kode 6W6 eller lavkarbon M2), utviklet for å forbedre seigheten. Høyhastighetsstål krever også omforing for å forbedre karbidfordelingen. f. Grunnstål er laget ved å tilsette små mengder andre elementer til den grunnleggende sammensetningen av høyhastighetsstål og passende øke eller redusere karboninnholdet for å forbedre stålets egenskaper. Disse stålene kalles samlet basisstål. De har ikke bare egenskapene til høyhastighetsstål, som utviser en viss slitestyrke og hardhet, men har også overlegen utmattelsesstyrke og seighet, noe som gjør dem til høystyrke og høyseighet kaldarbeidsstål, men med lavere materialkostnader. Vanlig brukte basisstål i dyser inkluderer 6Cr4W3Mo2VNb (kode 65Nb), 7Cr7Mo2V2Si (kode LD) og 5Cr4Mo3SiMnVAL (kode 012AL), etc.
g. Sementert karbid og stål-bundet hardmetall. Sementert karbid har høyere hardhet og slitestyrke enn noen annen type formstål, men dårligere bøyestyrke og seighet. Sementert karbid som brukes til dyser er wolfram-koboltbasert. For dyser med lav slagfasthet og høye krav til slitestyrke kan sementert karbid med lavere koboltinnhold velges. For dyser med høy slagfasthet kan sementert karbid med høyere koboltinnhold velges.
Stål-bundet sementert karbid lages ved å tilsette en liten mengde legeringselementpulver (som krom, molybden, wolfram, vanadium, etc.) til jernpulver som et bindemiddel, med titankarbid eller wolframkarbid som den harde fasen, og sintre det ved hjelp av pulvermetallurgiske metoder. Matrisen av stål-bundet sementert karbid er stål, og overvinner manglene til sementert karbid, som dårlig seighet og vanskelig bearbeiding. Den kan kuttes, sveises, smides og varme-behandles. Stål-bundet sementert karbid inneholder en stor mengde karbider; selv om hardheten og slitestyrken er lavere enn sementert karbid, er de fortsatt høyere enn andre stålkvaliteter. Etter bråkjøling og temperering kan hardheten nå 68-73 HRC.
h. Materialene som brukes i nye stansematriser tilhører kaldarbeidsstål, som er det mest brukte, mest mangfoldige og mest brukte formstålet. De viktigste ytelseskravene er styrke, seighet og slitestyrke. Foreløpig er utviklingstrenden for kaldbearbeidingsstål basert på ytelsen til høy-legert stål D2 (tilsvarer Cr12MoV i mitt land), og er delt inn i to hovedgrener: den ene er å redusere karboninnholdet og legeringselementinnholdet, forbedre jevnheten av karbidfordelingen i stålet, og betydelig forbedre seigheten til dysen. Eksempler inkluderer 8CrMo2V2Si fra Vanadium Alloy Steel Company i USA og DC53 (Cr8Mo2SiV) fra Daido Steel i Japan. En annen type er pulver høyhastighetsstål utviklet primært for å forbedre slitestyrken og tilpasse seg høyhastighets-automatisert og masseproduksjon. Eksempler inkluderer 320CrVMo13 fra Tyskland.
Rasjonelt valg av formmaterialer og implementering av korrekte varmebehandlingsprosesser er avgjørende for å sikre formens levetid. For støpeformer med ulike bruksområder, bør faktorer som deres arbeidsforhold, spenningsforhold, egenskapene til de bearbeidede materialene, produksjonsvolum og produktivitet vurderes grundig, med vekt på de nevnte ytelseskravene, før man gjør passende valg av stålkvaliteter og varmebehandlingsprosesser.
1. Produksjonsvolum: Når produksjonsvolumet av stemplede deler er stort, bør materialene for de arbeidende delene av formen, stansen og formen, være formstål av høy-kvalitet med god slitestyrke. Materialene til andre prosesskonstruksjonsdeler og hjelpekonstruksjonsdeler av formen bør også forbedres tilsvarende. Når produksjonsvolumet er lite, bør kravene til materialegenskaper lempes på passende måte for å redusere kostnadene. 2. Ytelse til det utstemplede materialet og bruksbetingelser for dysedelene: Når materialet som blir stanset er hardt eller har høy deformasjonsmotstand, bør stansen og dysen være laget av materialer med god slitestyrke og høy styrke. For dyptrekking av rustfritt stål kan aluminiumsbronsematriser brukes fordi de har gode anti-hefteegenskaper. Styresøyler og foringer krever slitestyrke og god seighet, så lav-karbonstål med overflatekarburering og bråkjøling brukes ofte. For eksempel er den største ulempen med karbonverktøystål dets dårlige herdbarhet; når tverrsnittsdimensjonene til dysedelene er store, forblir senterhardheten lav etter bråkjøling. Men når du arbeider på presser med høy slaghastighet, blir dens gode slagfasthet en fordel. For faste plater og stripperplater kreves ikke bare tilstrekkelig styrke, men også minimal deformasjon under drift. (Die expert WeChat: mujudaren) I tillegg kan kaldbehandling, dyp kryogen behandling, vakuumbehandling og overflateforsterkningsmetoder brukes for å forbedre ytelsen til dysedeler. For kaldekstruderingsdyser med dårlige arbeidsforhold for stanser og dyser, bør det velges formstål med gode omfattende mekaniske egenskaper som tilstrekkelig hardhet, styrke, seighet og slitestyrke, og det bør også ha en viss grad av rød hardhet og termisk utmattelsesstyrke.
