1. Hệ thống khuôn ép đùn nóng và yêu cầu về hiệu suất
Hình 1-1 cho thấy một hệ thống khuôn đùn nóng, chủ yếu bao gồm xi lanh đùn, ống lót, thanh đùn và khuôn. Nói chung, vật liệu của hệ thống khuôn ép đùn được lựa chọn dựa trên vật liệu của bộ phận ép đùn. Vật liệu ép đùn được sử dụng phổ biến nhất là hợp kim nhôm, có các thỏi được nung nóng đến khoảng 500 độ và sau đó được đúc để tạo thành bề mặt. Phôi hợp kim đồng cần được nung nóng đến nhiệt độ cao hơn khoảng 800 độ, tức là nhiệt độ điểm chuyển pha A1 của thép khuôn gần bằng hoặc cao hơn. Ferroalloys được làm nóng đến khoảng 1200 độ.
Nói chung, thép SKD61 và thép SKD62 được sử dụng làm vật liệu hệ thống khuôn, nhưng đối với các bộ phận khuôn tiếp xúc với phôi, chẳng hạn như khuôn, trục gá, miếng đùn và lớp lót, bị mài mòn nghiêm trọng, thép biến tính SKD61 và thép SKD7 có độ mài mòn cao nhiệt độ và khả năng chống mài mòn tốt được sử dụng. Giống như miếng đệm khuôn, ghế trục chính. Các bộ phận phụ trợ như xi lanh đùn không tiếp xúc trực tiếp với phôi phôi sử dụng thép SKT4.
Chìa khóa của các công cụ đùn nhôm này là khuôn. Lấy khuôn ép đùn nóng làm ví dụ, kết quả phân tích các dạng hư hỏng và các yêu cầu về hiệu suất của nó được thể hiện trong Hình 1-2. Vì đối tượng đùn là một thỏi nhiệt độ cao ở trạng thái áp suất, bề mặt tạo hình của khuôn sẽ bị mài mòn. Ngoài ra, biến dạng uốn lặp đi lặp lại của nó có thể làm tăng tốc độ hao mòn, đồng thời gây ra các vết nứt và hư hỏng do mỏi. Tuy nhiên, so với đúc khuôn ở trạng thái nóng chảy, nhiệt độ của phôi đùn thấp hơn, do đó quá trình nứt nhiệt tương đối nhẹ. Ngoài ra, để tránh mài mòn và bám dính, có thể tiến hành xử lý thấm nitơ (thường là thấm nitơ bằng khí và thấm nitơ mềm trong dung dịch muối). Thông thường, sau khi ép một lượng thỏi nhất định, hãy sửa chữa chúng khi độ mòn còn nhẹ và tiếp tục sử dụng chúng sau khi xử lý thấm nitơ lại. Vì vậy, đối với cùng một khuôn, thấm nitơ bảo quản nhiệt ở 570 độ trong khoảng 5h thường phải lặp lại 10-20 lần, dẫn đến độ cứng bên trong khuôn giảm dần, dẫn đến độ bền giảm dần. Do đó, các vật liệu được yêu cầu phải có khả năng chống làm mềm ở nhiệt độ cao tuyệt vời để chịu được quá trình thấm nitơ lặp đi lặp lại.
Trước đây, nhôm định hình chủ yếu được sử dụng làm vật liệu xây dựng, nhưng hiện nay, với sự phát triển của ô tô nhẹ, xe tải và khoang, việc sử dụng hợp kim nhôm cường độ cao để chế tạo các bộ phận lớn có xu hướng ngày càng tăng. Do đó, vật liệu khuôn được yêu cầu phải có độ cứng tốt hơn, khả năng chống làm mềm ở nhiệt độ cao cao hơn và độ bền nhiệt độ cao.
2. Thép làm khuôn đùn nhôm
Khuôn đùn nhôm thường được làm bằng thép SKD61 và SKD62 có hàm lượng 5% Cr-1% Mo. Ngược lại, thép có khả năng chống hóa mềm ở nhiệt độ cao tốt hơn bao gồm 3 phần trăm Cr-3 phần trăm Mo dựa trên SKD7, v.v. Như thể hiện trong đường cong độ cứng tôi luyện trong Hình 1-3, trong phạm vi nhiệt độ của {{9 }} Ngoài khả năng làm cứng thứ cấp, khả năng chống làm mềm của nó là sự phát triển của cacbua chứa crom (loại M7C3) và sự gia tăng của cacbua mịn dựa trên molypden (Mo2C) trong quá trình ủ.
Để đáp ứng nhu cầu làm khuôn quy mô lớn trong những năm gần đây, các loại thép như DHA2 (0.4% C-Ni-5.5-Cr-1. 5 phần trăm Mo-V) được phát triển để cải thiện khả năng chống mềm và độ bền ở nhiệt độ cao trong khi duy trì khả năng làm cứng đã đóng một vai trò quan trọng. Ngoài ra, thép Si-5% Cr-3% Mo thấp có thể được sử dụng cho khuôn đúc cũng đã được áp dụng.
3. Thép làm khuôn đùn đồng và hợp kim đồng
Nhiệt độ gia nhiệt của hợp kim đồng vốn đã cao, cùng với nhiệt biến dạng gia công, có thể vượt quá điểm biến đổi và đi vào vùng biến đổi austenit đối với thép khuôn nói chung. Do đó, cần sử dụng các loại thép chịu nhiệt như SUH660 ( Nhỏ hơn hoặc bằng 0,08% C-26% Ni-15% Cr-1.25% Mo -2 phần trăm Ti-V, AL). Bởi vì nó là thép chịu nhiệt austenit với độ cứng ban đầu là 35-37HRC, độ bền ở nhiệt độ môi trường xung quanh thấp hơn so với thép khuôn dòng SKD, nhưng độ bền của nó giảm nhẹ ở nhiệt độ cao, có thể bổ sung cho dòng SKD thép khuôn, và đặc biệt thích hợp cho các tình huống cần duy trì độ bền ở nhiệt độ cao.
