جايگزيني فولادهاي جديد جهت افزايش طول عمر قالبهاي پانچ

[afn741]

عمليات پانچ يكي از روشهاي متداول شكل دهي فلزات است و با توجه به مقطع و ابعاد محصولات توليدي، قالبهايي از جنس فولاد ابزارسردكار ساخته مي شوند. فولاد AISI D2 (با نام تجاري SPKNL) پركاربرد ترين فولاد ابزار سرد كار است كه در تهيه قالبهاي پانچ استفاده مي شود. فولاد SPKNL اگرچه بطور گسترده اي در بازار توسعه يافته و در تهيه قالبهاي پانچ استفاده مي شود وليكن با مشكلات بزرگي از قبيل گسيختگي، تخريب از طريق چسبندگي و لب پرشدن بموجب چقرمگي پايين همراه است. بطوركلي قالبهاي پانچ ساخته شده از فولاد SPKNL بدليل نداشتن خواص چقرمگي خوب در برابر لب پرشدن مقاومت كمي داشته و طول عمر قالب را كاهش مي دهند. اين فولاد داراي كربن (5/1 درصد) و كروم(12 درصد) بالايي مي باشد كه موجب شكل گيري كاربيدهاي كروم درشت در حين ريخته گري مي شود. اين كاربيدهاي درشت در سيكل عمليات حرارتي حذف نشده و در ساختار باقي مي مانند. حضور چنين كاربيدهاي درشت كه كسر حجمي آنها در فولاد SPKNL بالا مي باشد موجب افت قابل توجه خواص مكانيكي بويژه چقرمگي و داكتيليته مي شود.
هدف از اين تحقيق، جايگزين كردن فولادهاي ابزار جديد با فولاد SPKNL در راستاي افزايش طول عمر قالبهاي پانچ مي باشد. بدين منظور فولادهاي TENASTEEL، SLIEPNER(ASSAB88)، DC53 و MRD3 معرفي شده اند كه توسط شركت هاي سازنده فولادهاي ابزار جهت جايگزيني با فولاد SPKNL طراحي شده اند. در اين فولادها مقدار كروم و كربن در مقايسه با فولاد SPKNL تعديل شده است. تركيب شيميايي اين فولادها بگونه اي است كه كاربيدهاي كروم شكل گرفته عمدتا" از نوع M23C6 مي باشد و در مقايسه با كاربيدهاي كروم اوليه(M7C3) در فولاد SPKNL ريزتر هستند. حضور اين كاربيدهاي ريز موجب افزايش چقرمگي و مقاومت در برابر لب پر شدن شده است. از طرف ديگر مقدار موليبدن در اين فولادها نسبت به فولاد SPKNL افزايش يافته تا با افزايش كاربيدهاي موليبدن از افت مقاومت به سايش بدليل كاهش كاربيدهاي كروم جلوگيري شود. علاوه بر فولادهاي فوق، فولادهاي ابزار جديدي كه با روش هاي غير مرسوم نظير اسپري فرمينگ و متالورژي پودر طراحي شده اند و در مقايسه با فولاد SPKNL ازمقاومت به سايش و لب پر شدن خوبي برخوردار مي باشند، معرفي شده اند. در پايان، فولاد DC53 جهت جايگزيني با فولاد SPKNL پيشنهاد شده است كه از نظر مقاومت به سايش، چقرمگي(مقاومت در برابر لب پرشدن) و ديگر خواص مكانيكي بهتر از فولاد SPKNL بوده وكارايي برتري در قالبهاي پانچ دارد. اين فولاد همچنين در ميان فولادهاي معرفي شده بدليل داشتن عناصر آلياژي كمتر از نظر هزينه مقرون به صرفه تر مي باشد.

​

​

​

​

​

​

 

[afn741]

:: فولادهای تندبر (خشکه هوایی) به طور کلی این دسته از فولادها به دو دسته اصلی با استانداردهای مختلف تقسیم می شوند که به شرح زیر می باشند :

نوع اول برای ساخت تیغچه - فرز - برقو - حدیده - قلاویز - ماتریس - قلم تراش و غیره مخصوص کار روی آهن - فولاد - چدن های مختلف و مواد سخت دیگر ٬ مقاوم در مقابل ضربه و اصطکاک بدون مواد خنک کننده هم خوب است.

جدول استانداردها و نام های بین المللی HRC​ عملیــــات حرارتـــــــی​ آنالـــیـــــــــــــــز​ استاندارد آلمان​ سختی به راکول درجه حرارت برگشت محیط خنک کردن آبکاری تابانیدن آهنگری C Si Mn Cr Mo Ni V W DiN W.Nr 64-66​ دو مرتبه در 550-580 درجه برگشت داده و در هوا خنک شود​ روغن یا هوای فشرده حمام نمک 500-550C​ 1240-1280​ 770-840​ 1150-900​ 0.8​ 4.3​ 0.7​ ​ 1.5 Co:4.8​ 18.0 ​ S18-1-2-5 (E18Co5)​ 3255​ روسیه Gost ایتالیا UNi انگلیس B.S امریکا AISI آساب سوئد پلدی چک و CSN تایسن آلمان (TEW) روشلینگ آلمان (زاراشتال) بـهـلــــــــر نام قدیم نام جدید RI8K5F2​ X78WCO 1805KU​ ~BT4​ ~T4​ ​ MAX SPECIAL55 CSN:19855​ KOBALT2​ GIGANT77​ SUPER RAPID EXTRA500​ S305​ --------------------------------------------------​

 

[afn741]

نوع دوم
موارد استفاده این فولاد تندبر مانند استاندارد 3255 می باشد.

HRC​

عملیــــات حرارتـــــــی​

آنالـــیـــــــــــــــز​

استاندارد آلمان​

سختی به راکول​

درجه حرارت برگشت

محیط خنک کردن

آبکاری

تابانیدن

آهنگری

C

Si

Mn

Cr

Mo

Ni

V

W

DiN

W.Nr

64-66

دو مرتبه در 540-570 درجه برگشت داده و در هوا خنک شود​

روغن یا هوای فشرده حمام نمک 500-550C​

1190-1230​

770-840​

1100-900​

089​

4.3​

5.0​

1.9​

6.4​

S 6-5-2 (DMo5)​

3343​

روسیه Gost​	ایتالیا UNi​	انگلیس B.S​	مریکا AISI​	آساب سوئد​	پلدی چک و CSN​	تایسن آلمان (TEW)​	روشلینگ آلمان (زاراشتال)​	بـهـلــــــــر​
نام قدیم​	نام جدید​
~R6M3	X82WMO 0605KU X82WMO V65	BM2	M2	HSP41	MAX SPECIAL M05 CSN:19830​	MO 20	GIGANT M5	SUPER RAPID EXTRAMO	S600