1. Heta extruderingsformsystem och prestandakrav
Figur 1-1 visar ett strängsprutningsformsystem, huvudsakligen sammansatt av en strängsprutningscylinder, en bussning, en strängsprutningsstav och en gjutform. I allmänhet väljs materialet i extruderingsformsystemet baserat på materialet i extruderingsdelen. Det vanligaste extruderingsmaterialet är aluminiumlegering, vars göt värms upp till cirka 500 grader och formas sedan till en yta. Kopparlegeringsgötet måste värmas till en högre temperatur på cirka 800 grader, det vill säga att A1-fasomvandlingspunkttemperaturen för formstålet är nära eller högre. Ferrolegeringar värms upp till ca 1200 grader.
Generellt används SKD61-stål och SKD62-stål som formsystemmaterial, men för formkomponenter som är i kontakt med göt, såsom formar, dorn, extruderingsdynor och foder, som är hårt slitna, SKD61-modifierat stål och SKD7-stål med hög temperatur och god slitstyrka används. Som formkuddar, spindelsäten. Hjälpkomponenter som extruderingscylindrar som inte direkt kommer i kontakt med götämnet använder SKT4-stål.
Nyckeln till dessa extruderingsverktyg av aluminium är formen. Med en het extruderingsform som exempel, visas analysresultaten av dess skadeformer och prestandakrav i figur 1-2. Eftersom extruderingsobjektet är ett högtemperaturgöt i trycksatt tillstånd kommer formytan på formen att slitas. Dessutom kan dess upprepade böjningsdeformation påskynda slitage, samtidigt som det orsakar sprickor och skador på grund av utmattning. Jämfört med pressgjutning i smält tillstånd är emellertid temperaturen på göt för extrudering lägre, så termisk sprickbildning är relativt liten. Dessutom, för att förhindra slitage och vidhäftning, kan nitreringsbehandling (vanligen gasnitrering och saltbadsmjuk nitrering) utföras. Vanligtvis, efter att ha pressat en viss mängd tackor, reparera dem när slitaget fortfarande är litet och fortsätt att använda dem efter nitreringsbehandling igen. Därför, för samma form, behöver nitrering med värmekonservering vid 570 grader i cirka 5 timmar vanligtvis upprepas 10-20 gånger, vilket resulterar i en gradvis minskning av hårdheten inuti formen, vilket resulterar i en minskning av styrkan. Därför krävs att material har utmärkt högtemperaturuppmjukningsbeständighet för att motstå upprepad nitrering.
Tidigare användes aluminiumprofiler främst som byggmaterial, men nu, med utvecklingen av lätta bilar, lastbilar och kupéer, har användningen av höghållfasta aluminiumlegeringar för att tillverka stora komponenter en ökande trend. Därför krävs det att formmaterial har bättre härdbarhet, högre motståndskraft mot högtemperaturmjukning och hög temperaturhållfasthet.
2. Stål för extruderingsformar av aluminium
Extruderingsformar av aluminium är vanligtvis gjorda av 5 procent Cr-1 procent Mo-baserat SKD61- och SKD62-stål. Däremot inkluderar stål med bättre mjukningsbeständighet vid hög temperatur 3 procent Cr-3 procent Mo-baserad SKD7, etc. Som visas i anlöpningshårdhetskurvan i figur 1-3, i temperaturområdet {{9 }} grad utöver sekundär härdning, dess mjukningsbeständighet är tillväxten av kromhaltiga karbider (typ M7C3) och ökningen av molybdenbaserade fina karbider (Mo2C) under härdning.
För att möta efterfrågan på storskaliga formar de senaste åren har stålkvaliteter som DHA2 (0,4 procent C-Ni-5.5-Cr-1. 5 procent Mo-V) utvecklad för att förbättra mjukningsbeständigheten och högtemperaturhållfastheten samtidigt som härdbarheten bibehålls har spelat en roll. Dessutom har låg Si-5 procent Cr-3 procent Mo-stål som kan användas för pressgjutningsformar också använts.
3. Stål för extruderingsformar av koppar och kopparlegeringar
Uppvärmningstemperaturen för kopparlegeringar är i sig hög, i kombination med bearbetningsdeformationsvärme, som kan överskrida omvandlingspunkten och komma in i den austenitiska omvandlingszonen för vanliga formstål. Därför är det nödvändigt att använda värmebeständigt stål som SUH660 (Mindre än eller lika med 0,08 procent C-26 procent Ni-15 procent Cr-1,25 procent Mo -2 procent Ti-V, AL). Eftersom det är ett austenitiskt värmebeständigt stål med en initial hårdhet på 35-37HRC, är dess omgivningstemperaturhållfasthet lägre än för SKD-seriens formstål, men dess hållfasthet minskar något vid höga temperaturer, vilket kan komplettera SKD-serien formstål, och är särskilt lämplig för situationer där hög temperaturhållfasthet måste upprätthållas.
