Vilka material ska man välja för formsprutning?
Introduktion till formstål
Formstål kan grovt delas in i 3 kategorier: kallbearbetningsformstål, varmformstål och plastformstål, som används för smide, stämpling, skärning och pressgjutning. Eftersom användningen av olika formar är olika och arbetsförhållandena är komplexa, bör formstålet som används för tillverkning av formarna ha hög hårdhet, styrka, slitstyrka, tillräcklig seghet, såväl som hög härdbarhet, härdbarhet och annan processprestanda enligt arbetsförhållandena. På grund av olika användningsområden och komplexa arbetsförhållanden är prestandakraven för formstål också olika.
Kallbearbetningsformstål inkluderar kallpressningsformar, tråddragningsformar, djupdragningsformar, präglingsformar, gängvalsformar, valsformningsformar, kallhuvudformar och kallpressningsformar. Kallbearbetningsformstål bör, enligt dess tillverkningsarbetsförhållanden, ha hög hårdhet, hållfasthet, slitstyrka, tillräcklig seghet, såväl som hög härdbarhet, härdbarhet och annan processprestanda. Det legerade verktygsstålet som används för dessa ändamål tillhör i allmänhet hög-kollegerat stål, med en kolmassandel på över 0,80 %. Krom är ett viktigt legeringselement i denna typ av stål, och dess massandel är vanligtvis inte större än 5 %. Men för vissa formstål som kräver hög slitstyrka och mycket liten deformation efter härdning, kan den maximala krommassfraktionen nå 13%, och för att bilda en stor mängd karbider är kolmassfraktionen i stålet också mycket hög, upp till 2,0%~2,3%. Kallbearbetningsformstål har en relativt hög kolhalt, och dess mikrostruktur tillhör mestadels hypereutektoidstål eller ledeburitstål. Vanligt använda ståltyper inkluderar hög-kolhalt låg-legerat stål, hög-kol hög-kromstål, krom-molybdenstål och medium-kolkrom-volfram-manganstål.
Varmarbetsformar är huvudsakligen uppdelade i hammarsmide, formsmide, extrudering och pressgjutningstyper, inklusive varmsmidesformar, pressformar, pressformar, varma extruderingsformar och metallgjutformar. Varmarbetsformar utsätts för enorma mekaniska påfrestningar under arbetet och måste även motstå effekterna av upprepad uppvärmning och nedkylning, vilket orsakar stora termiska påfrestningar. Förutom hög hårdhet, hållfasthet, rödhårdhet, slitstyrka och seghet, bör varmbearbetningsformstål också ha god hög-temperaturhållfasthet, termisk utmattningsstabilitet, värmeledningsförmåga och korrosionsbeständighet. Dessutom krävs det att den har hög härdbarhet för att säkerställa enhetliga mekaniska egenskaper genom hela tvärsnittet. För formgjutningsstål bör det också ha prestanda att motstå upprepad uppvärmning och kylning på ytskiktet utan att spricka, och för att motstå påverkan och erosion av flytande metallflöde. Denna typ av stål hör i allmänhet till medel-kollegerat stål, med en kolmassandel på 0,30%~0,60%, vilket är hypoeutektoid stål, och en del stål blir eutektoid eller hypereutektoid stål på grund av tillsatsen av fler legeringselement (såsom volfram, molybden, vanadin, etc.). Vanligt använda ståltyper inkluderar krom-manganstål, krom-nickelstål, kromstål och krom-volframstål.
Plastformar inkluderar termoplastiska plastformar och härdplastformar. Stålet för plastformar måste ha vissa egenskaper såsom hållfasthet, hårdhet, slitstyrka, termisk stabilitet och korrosionsbeständighet. Dessutom krävs det också att det har bra processprestanda, såsom liten värmebehandlingsdeformation, bra bearbetningsförmåga, bra korrosionsbeständighet, bra slip- och poleringsprestanda, bra reparationssvetsningsprestanda, hög grovhet, bra värmeledningsförmåga och stabila arbetsförhållanden storlek och form. Generellt kan varmbearbetningsformstål väljas för formsprutning eller extruderingsgjutformar; kallbearbetningsformstål kan väljas för värmehärdande gjutning och stansar som kräver hög slitstyrka och hög hållfasthet.