1. Podstawowe wymagania różnych matryc kuźniczych dotyczące właściwości materiału
Tabela 1 Podstawowe wymagania różnych matryc kuźniczych dotyczące właściwości materiału
Typ matrycy kuźniczej | Wymagania dotyczące użytkowania |
Matryce do kucia na gorąco | Twardość, odporność na uderzenia, odporność na zmęczenie cieplne |
Matryca do kucia na gorąco | Odporność na zmęczenie cieplne |
Matryca do wytłaczania na gorąco | Odporność na zużycie, twardość termiczna, odporność na zmęczenie cieplne |
Szybka matryca do kucia | Wytrzymałość, twardość, odporność na zmęczenie cieplne |
Precyzyjna matryca kuźnicza | Wytrzymałość na wysokie temperatury, odporność na odpuszczanie, zużycie i zmęczenie cieplne |
Walcarka do walcowania na gorąco | Odporność na zmęczenie cieplne |
Matryca do pracy na zimno | Twardość, odporność na zużycie, odporność na uderzenia |
Matryca do stemplowania | Wytrzymałość, twardość |
Przycinanie na zimno, wykrojnik | Twardość, odporność na zużycie, odporność na uderzenia |
2. Porównanie twardości i wydajności powszechnie stosowanych stali na matryce kuźnicze (patrz Tabela 9-2)
Tabela 2 Porównanie wydajności powszechnie stosowanych stali na matryce kuźnicze
Klasa | Twardość HRC | Obrabialny | Odporność na zużycie | Odporność na uderzenia | Odporność na odkształcenia hartownicze | Głębokość utwardzonej warstwy | Twardość cieplna | Czułość odwęglania | |
Stal narzędziowa węglowa | T7, T8 | 54~60 | Słaby | Słaby | Lepiej | Gorzej | Płytki | Słaby | Duży |
T9~T13 | 56~65 | Gorzej | Gorzej | Średni | Gorzej | Płytki | Różnica | Duży | |
Stal narzędziowa stopowa | Cr12MoV | 55~63 | Lepiej | Dobry | Słaby | Dobry | Głęboki | Lepiej | Mniejszy |
5CrMnMo | 30~47 | Słaby | Średni | Średni | Średni | Średni | Biedniejszy | Większy | |
5CrNiMo | 30~47 | Słaby | Średni | Lepiej | Średni | Średni | Gorzej | Większy | |
3Cr2W8V | 45~54 | Gorzej | Lepiej | Średni | Lepiej | Głęboki | Lepiej | Mniejszy | |
4Cr5MoSiV | 40~54 | Słaby | Lepiej | Średni | Lepiej | Głęboki | Gorzej | Średni | |
35Cr3Mo3W2V | 44~54 | Słaby | Lepiej | Średni | Lepiej | Głęboki | Lepiej | Średni | |
3Cr3Mo3V | 40~54 | Słaby | Lepiej | Średni | Lepiej | Głęboki | Lepiej | Średni | |
4Cr3W4Mo2VTiNb | 48~56 | Gorzej | Lepiej | Średni | Lepiej | Głęboki | Lepiej | Średni | |
5Cr4W5Mo2V | 50~56 | Słaby | Lepiej | Słaby | Średni | Głęboki | Lepiej | Średni |
Uwaga: Sekwencja wydajności to Dobra > Lepsza > Średnia > Słaba > Zła.
3. Wybór materiałów formy
(1) Wybór materiałów do kucia na gorąco
Istnieje wiele czynników wpływających na żywotność matryc do kucia na gorąco, takich jak: warunki naprężenia matrycy, temperatura pracy, metoda chłodzenia, właściwości przetwarzanego materiału, wielkość odkształcenia, prędkość odkształcenia i warunki smarowania itp. Dlatego też czynniki te muszą być w pełni brane pod uwagę przy wyborze materiałów.
Matryce do pracy na gorąco można ogólnie podzielić na: matryce do kucia młotkowego, matryce do kucia na gorąco, matryce do kucia na prasie śrubowej, matryce do wytłaczania itp. Typ matrycy i specyficzne warunki pracy powinny być brane pod uwagę w celu rozsądnego doboru materiałów matrycy. Wybór materiałów dla matryc do kucia na gorąco przedstawiono w tabeli 9-3.
Tabela 3 Wybór materiałów dla matryc do kucia na gorąco
Typ matrycy | Rozmiar i warunki pracy | Zalecane materiały | |
Matryca do kucia młotkowego | Wysokość poniżej 275 mm (małe) | 5CrMnMo, 5CrNiMo, 5SiMnMoV, 4SiMnMoV | |
Wysokość 275 ~ 325 mm (średnia) | 5CrMnMo, 5CrNiMo, 5SiMnMoV, 4SiMnMoV | ||
Wysokość 325-375 mm (duża) | 5CrNiMo, 5CrMnSiMoV, 4CrMnSiMoV | ||
Wysokość większa niż 375 mm (bardzo duża) | 5CrNiMo, 5CrMnSiMoV, 4CrMnSiMoV | ||
Moduł obudowy | 5Cr2MnMo | ||
Typ wkładki | 4Cr5MoSiV1, 3Cr2W8V, 4Cr3Mo3W2V, 4CrMnMoSiV | ||
Prasa do kucia matrycowego na gorąco | Typ integralny | 5CrNiMo, 5CrMnMo, 4CrMnMoSiV, 5CrMnMoSiV, 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr5W2SiV, 3Cr2W8V, 4Cr3Mo3W2V, 5Cr4Mo2W2SiV | |
Typ wkładki | Wstawka | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV, 4Cr5W2SiV, 3Cr2W8V, 5Cr4W2Mo2SiV | |
Korpus formy | 5CrNiMo, 5CrMnMo, 4CrMnMoSiV | ||
Prasa śrubowa do kucia matrycowego | Typ integralny | 5CrMnMo, 5CrNiMo, 8Cr3 | |
Styl wkładki | Blok wkładki | 3Cr2W8V, 4Cr5W2VSi | |
Moduł | Stal 40Cr, 45 | ||
Matryca do wytłaczania na gorąco | Punch | 3Cr2W8V, 3Cr3Mo3W2V, 4Cr5W2SiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV, 4CrMnMoSiV | |
Umierać | 3Cr2W8V, 3Cr3Mo3W2V, 4Cr5W2SiV, 4Cr5MoSiV1, węglik spiekany, węglik spiekany ze stalą, stop wysokotemperaturowy | ||
Ciepła matryca do wytłaczania | W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb itp. | ||
Szybka matryca do kucia | 4Cr5W2SiV, 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr3Mo3 W4VTiNb | ||
Matryca do przycinania na gorąco | 6CrW2Si, 5CrNiMo, 3Cr2W8V, 4Cr5MoSiV1, 4CrMnSiMoV, 8Cr3, W6Mo5Cr4V2, W18Cr4V, twardy stop itp. |
(2) Wybór materiałów matryc do kucia na zimno
Istnieje wiele rodzajów matryc do kucia na zimno, stosowanych głównie do uzupełniania spęczania materiałów metalowych lub niemetalowych, wytłaczania i innych procesów prasowania proszkowego, odciskania. Ze względu na różne metody załadunku oraz charakter i specyfikacje przetwarzanych materiałów, warunki pracy różnych form znacznie się różnią. Dlatego też dobór materiału powinien być zróżnicowany i oparty na konkretnych okolicznościach. Wybór Materiały matryc do kucia na zimno przedstawiono w tabeli 9-4.
Tabela 4 Wybór materiałów matryc do kucia na zimno
Typ matrycy | Warunki pracy | Zalecane materiały |
Wykrojnik do tłoczenia na zimno | Niskie ciśnienie | T10A, T12A, 9Mn2V, CrWMn, MnCrWV, Cr2, 7CrSiMnMoV, GW15, 60Si2Mo itp. |
Średnie ciśnienie | CrWV, Cr5MoV, Cr2Mn2SiWMoV | |
Wysokie ciśnienie | Cr12, Cr12MoV, Cr4W2MoV, W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb, węglik spiekany (YG20, YG20C itp.). | |
Matryca do wytłaczania na zimno | Punch | W6Mo5 Cr4V2, W18Cr4V, 6W6Mo5Cr4V, Cr12MoV, 6Cr4W3Mo2VNb, Cr12 itp. |
Matryca (z wkładką) | Cr12, Cr12MoV, W6Mo5Cr4V, W18Cr4V, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb, Cr4W2MoV itp. | |
Matryca (bez wkładki) | 9Mn2V, CrWMn, MnCrWV, Cr2, 6W6Mo5Cr4V, 6Cr4W3Mo2VNb itp. | |
Matryca do prasowania proszków na zimno | Punch | Cr6WV, W6Mo5Cr4V2, 6W6Mo5Cr4V, CrWMn, MnCrWV, Cr2, GCr15 itp. |
Umierać | Cr12, Cr12MoV, W6Mo5Cr4V2, W18Cr4V, Cr4W2MoV, 6W6Mo5Cr4V, węglik spiekany itp. | |
Tocząca się kość | Płyta do walcowania gwintów | 9SiCr, Cr12MoV |
Walcowanie gwintów, walcowanie kół zębatych | Cr12MoV, Cr6WV | |
Rysunek matrycy | Metale nieżelazne | Cr12, Cr12MoV, CrWMn, Cr2, 9Mn2V, T12A itp. |
Drut stalowy | Cr12, Cr12MoV, W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2, W12Mo3Cr4V3N itp. |