1. Συστήματα καλουπιών θερμής εξώθησης και απαιτήσεις απόδοσης
Το σχήμα 1-1 δείχνει ένα σύστημα καλουπιού θερμής εξώθησης, που αποτελείται κυρίως από έναν κύλινδρο εξώθησης, έναν δακτύλιο, μια ράβδο εξώθησης και ένα καλούπι. Γενικά, το υλικό του συστήματος καλουπιού εξώθησης επιλέγεται με βάση το υλικό του τμήματος εξώθησης. Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο υλικό εξώθησης είναι το κράμα αλουμινίου, του οποίου τα πλινθώματα θερμαίνονται σε περίπου 500 βαθμούς και στη συνέχεια χυτεύονται για να σχηματίσουν μια επιφάνεια. Το πλινθίο από κράμα χαλκού πρέπει να θερμανθεί σε υψηλότερη θερμοκρασία περίπου 800 μοιρών, δηλαδή, η θερμοκρασία του σημείου μετατροπής φάσης Α1 του χάλυβα καλουπιού είναι κοντά ή υψηλότερη. Τα σιδηροκράματα θερμαίνονται στους 1200 βαθμούς περίπου.
Γενικά, ο χάλυβας SKD61 και ο χάλυβας SKD62 χρησιμοποιούνται ως υλικά συστήματος καλουπιών, αλλά για εξαρτήματα καλουπιού που έρχονται σε επαφή με πλινθώματα, όπως καλούπια, μαντρέλια, επιθέματα εξώθησης και επενδύσεις, τα οποία είναι πολύ φθαρμένα, τροποποιημένος χάλυβας SKD61 και χάλυβας SKD7 με υψηλή χρησιμοποιούνται θερμοκρασία και καλή αντοχή στη φθορά. Όπως τα μαξιλαράκια μούχλας, τα καθίσματα με άξονα. Τα βοηθητικά εξαρτήματα όπως οι κύλινδροι εξώθησης που δεν έρχονται σε άμεση επαφή με το ράβδο ράβδου χρησιμοποιούν χάλυβα SKT4.
Το κλειδί για αυτά τα εργαλεία διέλασης αλουμινίου είναι το καλούπι. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα ένα θερμό καλούπι εξώθησης, τα αποτελέσματα της ανάλυσης των μορφών ζημιάς του και οι απαιτήσεις απόδοσης φαίνονται στο σχήμα 1-2. Καθώς το αντικείμενο εξώθησης είναι ένα πλινθίο υψηλής θερμοκρασίας σε κατάσταση πίεσης, η επιφάνεια διαμόρφωσης του καλουπιού θα υποστεί φθορά. Επιπλέον, η επαναλαμβανόμενη παραμόρφωση κάμψης του μπορεί να επιταχύνει τη φθορά, ενώ επίσης να προκαλέσει ρωγμές και ζημιές λόγω κόπωσης. Ωστόσο, σε σύγκριση με τη χύτευση σε τηγμένη κατάσταση, η θερμοκρασία των πλινθωμάτων για εξώθηση είναι χαμηλότερη, επομένως η θερμική ρωγμή είναι σχετικά μικρή. Επιπλέον, για να αποφευχθεί η φθορά και η πρόσφυση, μπορεί να πραγματοποιηθεί επεξεργασία εναζώτου (γενικά εναζώτωση με αέριο και μαλακή νιτροποίηση σε λουτρό αλατιού). Συνήθως, αφού πιέσετε μια ορισμένη ποσότητα πλινθωμάτων, επισκευάστε τα όταν η φθορά είναι ακόμη μικρή και συνεχίστε να τα χρησιμοποιείτε μετά την επεξεργασία εναζώτου ξανά. Επομένως, για το ίδιο καλούπι, η νιτροποίηση με διατήρηση θερμότητας στους 570 βαθμούς για περίπου 5 ώρες χρειάζεται συνήθως να επαναλαμβάνεται 10-20 φορές, με αποτέλεσμα τη σταδιακή μείωση της σκληρότητας μέσα στο καλούπι, με αποτέλεσμα τη μείωση της αντοχής. Ως εκ τούτου, τα υλικά απαιτείται να έχουν εξαιρετική αντοχή μαλακώματος σε υψηλή θερμοκρασία για να αντέχουν την επαναλαμβανόμενη νιτρίωση.
Στο παρελθόν, οι εξωθήσεις αλουμινίου χρησιμοποιούνταν κυρίως ως δομικά υλικά, αλλά τώρα, με την ανάπτυξη ελαφρών αυτοκινήτων, φορτηγών και διαμερισμάτων, η χρήση κραμάτων αλουμινίου υψηλής αντοχής για την κατασκευή μεγάλων εξαρτημάτων έχει αυξητική τάση. Ως εκ τούτου, τα υλικά καλουπιού απαιτείται να έχουν καλύτερη σκληρυνσιμότητα, μεγαλύτερη αντοχή στη μαλάκυνση σε υψηλή θερμοκρασία και αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία.
2. Χάλυβας για καλούπια διέλασης αλουμινίου
Τα καλούπια διέλασης αλουμινίου κατασκευάζονται γενικά από χάλυβα SKD61 και SKD62 με βάση το 5% Cr-1 τοις εκατό Mo. Αντίθετα, οι χάλυβες με καλύτερη αντίσταση μαλακώματος σε υψηλή θερμοκρασία περιλαμβάνουν 3 τοις εκατό Cr-3 τοις εκατό Mo με βάση το SKD7, κ.λπ. Όπως φαίνεται στην καμπύλη σκληρότητας σκλήρυνσης στο σχήμα 1-3, στο εύρος θερμοκρασίας {{9 }} βαθμό πέρα από τη δευτερογενή σκλήρυνση, η μαλακωτική του αντοχή είναι η ανάπτυξη καρβιδίων που περιέχουν χρώμιο (τύπου M7C3) και η αύξηση των λεπτών καρβιδίων με βάση το μολυβδαίνιο (Mo2C) κατά τη διάρκεια της σκλήρυνσης.
Προκειμένου να καλυφθεί η ζήτηση για καλούπια μεγάλης κλίμακας τα τελευταία χρόνια, ποιότητες χάλυβα όπως DHA2 (0,4 τοις εκατό C-Ni-5.5-Cr-1. 5 τοις εκατό Mo-V) που αναπτύχθηκε για τη βελτίωση της αντίστασης μαλακώματος και της αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες διατηρώντας παράλληλα τη σκληρυνσιμότητα έχουν παίξει κάποιο ρόλο. Επιπλέον, έχουν εφαρμοστεί επίσης χάλυβες χαμηλού Si-5 τοις εκατό Cr-3 τοις εκατό Mo που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για καλούπια χύτευσης.
3. Χάλυβας για μήτρες εξώθησης χαλκού και κραμάτων χαλκού
Η θερμοκρασία θέρμανσης των κραμάτων χαλκού είναι εγγενώς υψηλή, σε συνδυασμό με τη θερμότητα παραμόρφωσης επεξεργασίας, η οποία μπορεί να υπερβεί το σημείο μετασχηματισμού και να εισέλθει στη ζώνη ωστενιτικού μετασχηματισμού για γενικούς χάλυβες καλουπιού. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιείτε ανθεκτικούς στη θερμότητα χάλυβες όπως SUH660 (Μικρότερο ή ίσο με 0,08 τοις εκατό C-26 τοις εκατό Ni-15 τοις εκατό Cr-1.25 τοις εκατό Mo -2 τοις εκατό Ti-V, AL). Επειδή είναι ένας ωστενιτικός ανθεκτικός στη θερμότητα χάλυβας με αρχική σκληρότητα 35-37HRC, η αντοχή του σε θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι χαμηλότερη από αυτή του χάλυβα καλουπιού της σειράς SKD, αλλά η αντοχή του μειώνεται ελαφρώς σε υψηλές θερμοκρασίες, κάτι που μπορεί να είναι συμπληρωματικό της σειράς SKD χυτεύετε χάλυβα και είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για καταστάσεις όπου χρειάζεται να διατηρηθεί η αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία.
