Thép khuôn đúc: Chọn 1.2344, 1.2343 hoặc 1.2367

Khuôn đúc nhôm chịu sốc nhiệt trong mỗi lần bắn. Khi kim loại lỏng chạm vào khoang, nhiệt độ bề mặt tăng lên 500-600 °C trong tích tắc, sau đó giảm xuống 250-300 °C khi khuôn mở ra và phun ra. Một con xúc sắc chạy 60 lượt một giờ sẽ vượt qua sự đảo ngược đó hàng trăm nghìn lần trong một chiến dịch thông thường. Dấu hiệu đầu tiên của sự cố thường là một mạng lưới các vết nứt nhỏ trên bề mặt khoang, và khi bất kỳ ai nhìn thấy chúng, loại thép và nhiệt độ ủ đã được cố định trong nhiều tháng.

Ba loại thép công cụ gia công nóng đáp ứng hầu hết công việc này: 1.2344, 1.2343 và 1.2367. Trên giấy chứng nhận của nhà máy, chúng trông đủ gần để có thể hoán đổi cho nhau. Trong một cái chết thì không. Những khác biệt dưới đây quyết định liệu một phần chèn có đạt tới 80.000 bức ảnh hay 250.000 bức ảnh và liệu công việc làm lại đầu tiên đến từ một vết nứt chân tóc hay từ một cánh cổng đã mở rộng.

Nơi thiệt hại thực sự bắt đầu

Mệt mỏi do nhiệt gây ra hầu hết các hư hỏng trong quá trình đúc nhôm. Bề mặt khoang sẽ bị nén khi nó nóng lên và trở nên căng thẳng khi nó nguội đi, và nó sẽ bị nén một chút sau mỗi lần bắn. Sau đủ chu kỳ, lực căng tích lũy sẽ làm nứt bề mặt, thường ở góc 45 độ so với hướng ứng suất và thường dọc theo ranh giới của cấu trúc được tôi luyện. Độ cứng được đẩy lên quá cao đối với mặt cắt và một chu trình ủ duy nhất để lại austenite còn sót lại đều rút ngắn thời gian xuất hiện vết nứt đầu tiên.

Xói mòn cổng là một vấn đề riêng biệt. Nhôm nóng chảy đi qua cổng với tốc độ 40-70 m/s và cuốn trôi từng mảnh thép. Thiết kế cổng và tốc độ bắn thường thúc đẩy điều này và độ cứng làm việc cao hơn sẽ mua được thời gian.

Quá trình hàn xảy ra khi lõi hoặc phần mỏng nóng lên và lớp oxit bảo vệ trên thép bị phá vỡ. Nhôm liên kết với bề mặt, làm rách một ít thép khi phóng ra và để lại một mảng thô ráp mọc lên. Các lõi có khả năng làm mát yếu bị ảnh hưởng nhiều nhất.

Vết nứt thô thiển là thất bại mà mọi người đều nhớ đến. Nó quay trở lại một hạt dao được làm cứng trên 48-50 HRC, một góc sắc bên trong hoặc khuôn bắt đầu nguội bằng tia phun mạnh.

Điều gì ngăn cách ba lớp

1.2344 (H13, SKD61)

1.2344 là cấp độ thường được trích dẫn nhiều nhất cho các hạt dao đúc bằng nhôm và Thành phần H13 đằng sau nó được nhiều người biết đến. Khoảng 5% crom, 1,3% molypden và 1% vanadi. Vanadi thúc đẩy quá trình làm cứng thứ cấp, đó là lý do tại sao thép giữ được độ cứng hữu ích ở 550-600 ° C, nơi mà thép hợp kim được tôi luyện và tôi luyện đơn giản đã rút lại. Trên khoang được làm mát tốt, 1.2344 ở 46-48 HRC mang lại tuổi thọ dài và có thể dự đoán được, đồng thời nó là loại rẻ nhất trong ba loại với số lượng nhỏ.

Điểm yếu nằm ở những phần dày và ở những khuôn có hình dạng sắc nét. Trên 48 HRC, thép có ít khả năng chịu đựng sự tập trung ứng suất và vết khía ở góc bên trong trở thành vị trí bắt đầu vết nứt.

1.2343 (H11, SKD6)

1.2343 là Thành phần H11 . Vanadi giảm từ khoảng 1% xuống 0,25-0,50% và carbon giảm nhẹ. Thép từ bỏ một số khả năng chống mài mòn và chịu nhiệt để đổi lấy độ dẻo dai và tính dẫn nhiệt cao hơn một chút.

Trên một khối có chiều ngang khoảng 400 mm hoặc trên một khuôn mà kiểu phun khiến một khu vực luôn nóng, giao dịch đó thường mang lại kết quả. Chạy 1,2343 ở 44-46 HRC trên hạt dao lớn thường tồn tại lâu hơn 1,2344 ở 48 HRC ở cùng một vị trí, vì nứt nhiệt là lỗi chủ yếu ở đó.

1.2367 (X38CrMoV5-3)

1.2367 tăng molypden lên khoảng 3% và giữ vanadi ở mức gần 0,5%. Lượng molypden bổ sung sẽ nâng nhiệt độ làm mềm thép. Lõi, thanh trượt và thành mỏng chạy nóng có lợi nhất và điều tương tự cũng áp dụng cho khuôn đúc ở nhiệt độ nóng chảy cao hơn.

Loại này có giá cao hơn trên mỗi kg và khó tìm thấy ở những phần nhỏ hơn, do đó, hiếm khi có ý nghĩa đối với một tấm nhôm tiêu chuẩn có đường dẫn nước tốt. Khi xúc xắc nóng hổi và mục tiêu mạng được đặt trong hàng trăm nghìn lượt bắn, phí bảo hiểm sẽ được hoàn trả.

Thành phần hóa học so sánh

Các phạm vi bên dưới tuân theo EN ISO 4957 cho ba cấp độ gia công nóng. Niken không được quy định cho chúng trong tiêu chuẩn đó.

Cấp	C	Sĩ	Mn	Cr	Mơ	V.
1.2344 (X40CrMoV5-1)	0,37-0,42	0,80-1,20	0,25-0,50	4,75-5,50	1,10-1,75	0,80-1,20
1.2343 (X37CrMoV5-1)	0,33-0,41	0,80-1,20	0,25-0,50	4,80-5,50	1,10-1,60	0,25-0,50
1.2367 (X38CrMoV5-3)	0,35-0,40	0,30-0,50	0,30-0,60	4,80-5,20	2,70-3,30	0,40-0,60

Vanadi và molypden xác định khoảng cách hiệu suất trên 1,2344, 1,2343 và 1,2367. Vanadi cao hơn mang lại khả năng chống nóng tốt hơn 1,2344 so với vanadi thấp 1,2343, thay vào đó ưu tiên độ dẻo dai. 1.2367 có mức molypden tăng mạnh cho khả năng chống làm mềm nhiệt vượt trội. Điều đáng chú ý là khoảng molypden cho phép trong một loại duy nhất là rộng theo EN ISO 4957. Ví dụ: tan chảy 1,2344 với 1,10% Mo và một loại khác có 1,75% Mo đều đáp ứng thông số kỹ thuật tiêu chuẩn, tuy nhiên biến thể molypden cao hơn tạo ra khuôn chắc chắn hơn.

Phản ứng ủ và độ cứng làm việc

Thép công cụ gia công nóng được ủ mềm, thường đạt tối đa 229 HB đối với 1,2344 và 1,2343 và tối đa 241 HB đối với 1,2367. Sau đó, khoang này được gia công và làm cứng, và nhiệt độ ủ là yếu tố quyết định độ cứng của khuôn.

Nhiệt độ ủ, hai chu kỳ 2h	1.2344	1.2343	1.2367
540°C	52-54 HRC	51-53 HRC	54-56 HRC
560°C	50-52 HRC	49-51 HRC	52-54 HRC
580°C	48-50 HRC	47-49 HRC	50-53 HRC
600°C	45-48 HRC	45-47 HRC	48-51 HRC
620°C	43-46 HRC	43-45 HRC	46-49 HRC

Austenitizing nằm ở 1020-1040 °C đối với 1.2344, 1000-1030 °C đối với 1.2343 và 1030-1060 °C đối với 1.2367, tiếp theo là làm nguội bằng chân không hoặc không khí có kiểm soát. Những hình ảnh trên là những dải điển hình. Nhiệt độ austenit hóa, môi trường làm nguội và kích thước tiết diện đều di chuyển chúng, vì vậy hãy xác nhận dựa trên biểu đồ của nhà sản xuất thép về nhiệt thực tế.

Chạy hai cơn nóng giận, mỗi lần hai giờ. Sau lần ủ đầu tiên, austenite còn sót lại vẫn còn đó. Nó biến đổi trong quá trình sử dụng, khoang tăng lên vài phần trăm milimét và ứng suất đi kèm với sự biến đổi sẽ làm mở ra các vết nứt. Một khuôn thay đổi kích thước sau vài nghìn lần bắn và sau đó có vết nứt thường được tôi luyện đơn lẻ.

Độ cứng làm việc là sự lựa chọn có hai mặt. Độ cứng cao hơn giữ cổng lâu hơn và giữ độ bóng trên khoang. Nó cũng đưa mạng lưới kiểm tra nhiệt đầu tiên về phía trước.

Hướng dẫn ứng dụng cho thép khuôn 1.2344, 1.2343 và 1.2367

Ứng dụng	Lựa chọn đầu tiên	Độ cứng làm việc	Lý do
Chèn nhôm vừa và nhỏ có khả năng làm mát tốt	1.2344	46-48 HRC	Cân bằng độ mài mòn và khả năng chống mỏi nhiệt
Hạt dao lớn, trên khoảng 400 mm, phun không đều	1.2343	44-46 HRC	Độ dẻo dai và độ dẫn cao hơn làm lan truyền sự căng thẳng
Lõi, tấm trượt và thành mỏng đang nóng	1.2367	46-50 HRC	Giữ độ cứng gần 600 °C trong đó 1,2344 rút lại
Đúc khuôn kẽm	1,2344 hoặc 1,2343	44-46 HRC	Nhiệt độ nóng chảy thấp hơn, độ mòn là giới hạn
Đồng thau và các công việc ở nhiệt độ cao khác	1.2367	47-50 HRC	1.2344 mềm đi quá nhanh ở những nhiệt độ này

Lỗi tốn kém nhất trong việc lựa chọn cấp độ là chỉ định phần chèn cấu trúc lớn ở mức 1.2344 được làm cứng đến 50 HRC chỉ để có độ cứng cao hơn. Khuôn này sẽ nứt ở các góc nhọn chỉ sau vài nghìn lần bắn, tạo ra toàn bộ mảnh vụn chèn.

Cách chọn thép khuôn đúc phù hợp

Việc lựa chọn giữa 1,2344, 1,2343 và 1,2367 bắt đầu bằng việc xác định thách thức vận hành chính.

Chọn 1.2344 để có hiệu suất cân bằng

Nếu quá trình sản xuất của bạn liên quan đến việc đúc nhôm thông thường và yêu cầu thép công cụ gia công nóng được thiết lập tốt thì 1.2344 thường là lựa chọn hợp lý đầu tiên.

Nó mang lại sự cân bằng về độ bền nóng, độ dẻo dai, khả năng chống mài mòn và hiệu suất mỏi nhiệt. Nó được sử dụng rộng rãi trong công cụ công nghiệp và các phương pháp xử lý đã được thiết lập của nó có thể giúp việc xác định và tìm nguồn dễ dàng hơn.

Xét 1.2344 khi:

• Khuôn hoạt động trong điều kiện đúc khuôn công nghiệp điển hình.

• Sự cân bằng giữa tuổi thọ sử dụng và chi phí vật liệu là rất quan trọng.

• Các tuyến gia công thép công cụ gia công nóng tiêu chuẩn được ưu tiên.

• Ứng dụng này không yêu cầu loại molypden cao chuyên dụng.

Chọn 1.2343 Khi độ dẻo dai là ưu tiên hàng đầu

Nếu thành phần khuôn dễ bị nứt khi va đập hoặc tải trọng cơ học thì 1.2343 xứng đáng được xem xét.

Sự phù hợp của nó phụ thuộc vào sự cân bằng giữa độ bền, độ cứng, khả năng chống mỏi nhiệt và yêu cầu mài mòn. Đối với một số ứng dụng, loại 1.2343 được nấu chảy lại chất lượng cao có thể phù hợp hơn loại thay thế cấp tiêu chuẩn.

Xét 1.2343 khi:

• Độ dẻo dai là một yêu cầu thiết kế chính.

• Dụng cụ chịu ứng suất cơ học đáng kể.

• Ứng dụng này được hưởng lợi từ độ sạch và cấu trúc vi mô của thép được kiểm soát cẩn thận.

• Người thiết kế khuôn đã xác định vết nứt là một dạng lỗi chính.

Chọn 1.2367 để có điều kiện nhiệt độ cao đòi hỏi khắt khe hơn

Đối với các khuôn chịu tải nhiệt khắc nghiệt, nhiệt độ vận hành cao hoặc hư hỏng nhanh chóng do tôi luyện, 1.2367 có thể mang lại lợi thế.

Hàm lượng molypden cao hơn của nó hỗ trợ độ bền nhiệt độ cao và khả năng chống mềm. Tuy nhiên, lợi ích của nó cần được đánh giá dựa trên cơ chế hư hỏng cụ thể, chi phí vật liệu bổ sung và quy trình xử lý nhiệt.

Xét 1.2367 khi:

• Thép gia công nóng thông thường bị mềm sớm.

• Độ bền nhiệt độ cao là một yêu cầu quan trọng.

• Kiểm tra nhiệt hoặc mài mòn nóng vẫn là một vấn đề mặc dù có các biện pháp kiểm soát quy trình thích hợp.

• Việc nâng cấp vật liệu có thể được chứng minh bằng những cải tiến dự kiến ​​về tuổi thọ khuôn và chi phí bảo trì.

Tại sao sự tan chảy lại quan trọng như lớp

Khối khuôn nặng 500 kg là một miếng thép lớn và sự phân tách từ phôi vẫn còn trong đó. Tâm của khối thông thường mang nhiều carbon, crom và molypden hơn bề mặt, được sắp xếp thành các dải. Tạo một khoang được đánh bóng dọc theo các dải đó và chúng mở ra dưới dạng lỗ kim. Dưới tác dụng của chu trình nhiệt, chúng cũng tạo cho các vết nứt một đường đi dễ dàng dọc theo dải.

Hai biện pháp làm giảm điều này. Đầu tiên là tỷ lệ rèn. Một phôi giảm 5:1 có nhiều cấu trúc đuôi gai đúc bị phá vỡ hơn và nhiều lỗ xốp ở trung tâm của nó được đóng lại hơn so với tỷ lệ giảm 3:1, và đối với một khoang sẽ được đánh bóng thành SPI A1 hoặc A2, sự khác biệt sẽ thể hiện trực tiếp.

Thứ hai là tan chảy lại. Kho xỉ nấu lại bằng điện thường có hàm lượng lưu huỳnh dưới 0,005% và lượng oxy ở mức hàng chục ppm, so với 0,010-0,020% lưu huỳnh đối với các loại nhiệt nóng chảy không khí thông thường cùng loại. Các tạp chất nhỏ hơn và ít hơn có nghĩa là ít khuyết tật đánh bóng hơn và ít vị trí bắt đầu hơn trên bề mặt khoang đúc. Xếp hạng bao gồm theo tiêu chuẩn ASTM E45 hoặc ISO 4967 và số kích thước hạt theo tiêu chuẩn ASTM E112 đáng được ghi vào thứ tự khi khoang sẽ được đánh bóng.

Theo kinh nghiệm của chúng tôi với các hạt dao nhôm lớn, phôi rèn ESR chạy nhiều hơn 30 đến 50 phần trăm số lần chụp trước khi mạng kiểm tra nhiệt đầu tiên cần làm lại so với chất lượng thông thường được cắt từ cùng một thiết kế. Độ dàn trải phụ thuộc vào cách bố trí làm mát, cách phun và độ cứng mà khuôn đang chạy, vì vậy hãy kiểm tra một lần chèn trước khi chuyển đổi toàn bộ.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: 1.2344 có giống với H13 không?

Trả lời 1: Cả hai đều mô tả cùng một họ thép và SKD61 và 4Cr5MoSiV1 cũng nằm trong đó. Các phạm vi không giống nhau. ASTM A681 và EN ISO 4957 thiết lập các cửa sổ carbon và vanadi hơi khác nhau, do đó, chứng chỉ được viết theo một tiêu chuẩn không tự động đáp ứng bản vẽ gọi tiêu chuẩn kia. So sánh số liệu thực tế trước khi chấp nhận thay thế.

Câu hỏi 2: Miếng đệm đúc khuôn nên chạy ở độ cứng nào?

Trả lời 2: Đối với hầu hết các khuôn nhôm, 44-48 HRC đảm nhiệm công việc, có lõi và trượt về phía trên của dải đó và các khối lớn về phía dưới. Miếng đệm rất cứng có khả năng chống mài mòn, rửa trôi cổng và chống nứt sớm hơn. Hỏi xúc xắc sẽ làm gì trước khi chọn một con số.

Câu 3: Tôi có thể làm cứng thép công cụ ủ mềm tại cửa hàng của mình không?

Câu trả lời 3: Có, nếu cửa hàng có máy hút bụi hoặc bầu không khí được kiểm soát và có thể chạy hai chế độ. Những sai sót mà chúng tôi thấy đều xuất phát từ một nhiệt độ duy nhất, từ việc nạp thẳng vào lò nguội đến nhiệt độ austenit hóa mà không gia nhiệt trước theo giai đoạn và từ việc làm cứng một hạt dao đã được gia công mà không cho phép biến dạng.

Câu hỏi 4: Chúng ta có cần ESR cho khuôn đúc khuôn không?

A4: Nó phụ thuộc vào khoang. Việc chèn nhỏ vào khuôn được làm nguội tốt thường không phù hợp với điều đó. Một khối lớn hoặc một khoang sẽ được đánh bóng để tráng gương, bởi vì đó là nơi mà các dải và tạp chất biến thành các khuyết tật có thể nhìn thấy được và các vết nứt sớm.

Câu 5: Tại sao miếng chèn H13 của tôi bị nứt sau vài nghìn lần chụp?

Câu trả lời 5: Ba nguyên nhân bao gồm hầu hết các trường hợp. Độ cứng trên 48-49 HRC ở phần có góc nhọn là một vấn đề về thông số kỹ thuật. Một tính chất duy nhất còn lại austenite được giữ lại để biến đổi trong quá trình sử dụng là vấn đề xử lý nhiệt. Chạy khuôn với lượng phun nhiều khi còn nguội là một vấn đề về quy trình trên máy.

Tại Qilu Steel, người mua có thể thảo luận về các yêu cầu của họ đối với thép công cụ gia công nóng, bao gồm 1.2344, 1.2343 và 1.2367, dựa trên kích thước yêu cầu, điều kiện cung cấp, mức chất lượng và ứng dụng dự định. Xác nhận cấp chính xác và yêu cầu kiểm tra trước khi đặt hàng.

Liên hệ với Qilu Steel để thảo luận về các yêu cầu về thép khuôn đúc của bạn và yêu cầu báo giá.