قالب‌های اکستروژن داغ، سنبه‌ها، کانتینرها، بلوک‌های ساختگی و آسترها تحت شرایط کاری سخت با ترکیب دمای بالا، بار فشاری سنگین و اصطکاک شدید سطحی کار می‌کنند. انتخاب فولاد ابزار کار گرم تا حد زیادی به مواد قطعه کار و دمای بیلت بستگی دارد. انتخاب گرید نادرست می‌تواند منجر به ترک‌خوردگی حرارتی زودرس، سایش سطح، تغییر شکل پلاستیک و توقف تولید غیرمنتظره شود.
1. جدول انتخاب درجه اصلی برای اکستروژن داغ
جدول زیر توصیه های عملی درجه را برای کاربردهای رایج اکستروژن، پوشش آلومینیوم، برنج، مس، فولاد، تیتانیوم و تولید سوپرآلیاژ ارائه می دهد. استانداردهای بین المللی مربوطه برای خرید آسان تر از مرزها فهرست شده است.
| برنامه اکستروژن | فولاد ابزار پیشنهادی | دلیل انتخاب |
|---|---|---|
| قالب های اکستروژن آلومینیومی (بیلت: 400-500 درجه) | H13 (1.2344 / SKD61) | استحکام گرم متعادل، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خستگی حرارتی. مواد تصفیه شده ESR برای دوره های تولید طولانی ترجیح داده می شود. |
| درج های سایش بالا برای اکستروژن آلومینیوم | H19 | آلیاژ کبالت و وانادیوم عمر مفید طولانی‌تری را در شرایط ساینده ارائه می‌کند. |
| اکستروژن آلومینیوم، خطر ترک خوردگی بالا | H11 (1.2343) | چقرمگی بالاتر برای مقاومت در برابر شوک حرارتی و انتشار ترک. |
| اکستروژن برنج می میرد | H21 (1.2581 / SKD5) | سختی قرمز پایدار با دمای عملیاتی اکستروژن برنجی معمولی مطابقت دارد. |
| درج های اکستروژن برنجی با سایش بالا | H19 | عملکرد سایش بهبود یافته در مقایسه با استاندارد H21. |
| اکستروژن مس در دمای بالا | H21 / H22 | سختی گرم کافی برای مقاومت در برابر دمای بیلت بالاتر از پردازش برنج. |
| اکستروژن فولاد (بیلت: 900-1200 درجه) | H21 / H22 یا 3Cr2W8V | استحکام گرما بالا برای جلوگیری از تغییر شکل قالب تحت گرما و فشار شدید. |
| اکستروژن نیکل و سوپرآلیاژ | H21 / H22 / H26 | سختی قرمز فوق العاده مناسب برای آلیاژهای با درجه حرارت بالا که به سختی شکل می گیرند. |
| اکستروژن منیزیم | H13 | استاندارد صنعتی برای دمای کاری متوسط آلیاژهای منیزیم. |
| اکستروژن تیتانیوم (شکل دهی تخصصی) | H21 / H22 | عملکرد قابل اعتماد در شرایط اکستروژن آلیاژی با دمای بالا. |
| بلوک های ساختگی برای تمام خطوط اکستروژن | H13 | ترکیب خوبی از چقرمگی و مقاومت در برابر خستگی حرارتی. |
| سنبه / شاخه های سوراخ کننده | H13 | درجه استاندارد به طور گسترده پذیرفته شده برای اجزای سنبه اکستروژن. |
| آستر ظرف | H13 یا H11 | چقرمگی متعادل و مقاومت حرارتی برای عملکرد چرخه ای مداوم. |
2. برنامه دقیق و درجه یادداشت
اکستروژن آلومینیوم (پرکاربردترین کاربرد)
H13 به عنوان ماده پیش فرض برای قالب های اکستروژن آلومینیوم در سراسر صنعت عمل می کند. ابزارها معمولاً تا 46 تا 50 HRC عملیات حرارتی می شوند.
H13 تصفیه شده ESR به شدت برای سناریوهای زیر توصیه می شود: قالب های بزرگتر از 200 میلی متر، پرس های بالای 2000 تن، قالب های سوراخ سوراخ توخالی، و پروفیل هایی که به کیفیت سطح بالایی برای استفاده در خودرو یا معماری نیاز دارند.
H11 زمانی انتخاب می شود که شوک حرارتی و ترک، خطر اصلی شکست را نشان دهد. H19 برای قطعات درج حساس به سایش که با آلیاژهای آلومینیوم ساینده تماس دارند، محفوظ است. عملیات نیتریدینگ برای قالب های اکستروژن H13 یک روش معمول است و سختی سطح را بالاتر از 60 HRC افزایش می دهد تا عمر مفید قالب را افزایش دهد.
اکستروژن برنج و مس
H21 درجه استاندارد برای قالب های اکستروژن برنجی باقی می ماند. H19 عملکرد سایش بهتری را برای قطعات درج ارائه می دهد. گریدهای H22، H24 و H26 برای اکستروژن مس و آلیاژ نیکل در دماهای بالا مشخص شده اند.
3Cr2W8V، گرید معادل چینی H21، به طور گسترده توسط تولیدکنندگان قالب در سراسر بازارهای آسیایی تهیه می شود.
اکستروژن فولاد (مطلوب ترین شرایط کاری)
دمای بیلت در طول اکستروژن فولاد از 900 درجه تا 1200 درجه متغیر است. فولادهای استاندارد کار گرم کروم مانند H11 و H13 نمی توانند چنین بارهای حرارتی را تحمل کنند. گریدهای آلیاژ تنگستن شامل H21، H22، H24 و H26 مورد نیاز است.
3Cr2W8V مدتهاست که برای اکستروژن فولاد در چین به کار گرفته شده است. H26 برای شدیدترین محیط های شکل دهی مشخص شده است. برای آستر ظروف خنک شونده با آب، H11 را می توان به دلیل چقرمگی فوق العاده در نظر گرفت.
3. الزامات عملکرد اصلی برای قالب های اکستروژن
هنگام مقایسه نمرات فولاد ابزار کار داغ، خواص مواد ذکر شده در زیر را با توجه به حالت شکست غالب خود ارزیابی کنید.
| دارایی مواد | سطح اهمیت | توضیح عملی |
|---|---|---|
| قدرت گرم | انتقادی | از تغییر شکل دائمی پلاستیک تحت فشار اکستروژن در دمای عملیاتی جلوگیری می کند |
| مقاومت در برابر سایش | انتقادی | در برابر سایش ناشی از اصطکاک مداوم بین سطوح بیلت و یاتاقان قالب مقاومت می کند |
| مقاومت در برابر خستگی حرارتی | بالا | ترک های سطحی ناشی از چرخه های مکرر گرمایش و سرمایش را کاهش می دهد |
| سختی | بالا | از ابزار در برابر فشار ناگهانی و نقص مواد محافظت می کند |
| ماشینکاری آنیل شده | متوسط | بر راندمان پردازش برای هندسه های حفره قالب پیچیده تأثیر می گذارد |
| پولیش پذیری | متوسط-بالا | کیفیت پرداخت سطح پروفیل های اکسترود شده را تعیین می کند |
4. درخت تصمیم انتخاب درجه ساده شده
این منطق را دنبال کنید تا فولاد کار گرم مناسب را با شروع مواد قطعه کار اکستروژن خود محدود کنید:
- اکسترود آلومینیوم (400-500 درجه)
- تولید استاندارد → H13 (گرید ESR را برای دوره های طولانی انتخاب کنید)
- اولویت چقرمگی و ضد ترک → H11
- درج های با سایش بالا → H19
- اکسترود برنج (600-700 درجه)
- قالب های استاندارد → H21
- درج های با سایش بالا → H19
- اکسترود مس (700-900 درجه)
- توصیه شده: H21 / H22
- فولاد اکسترودینگ (900-1200 درجه)
- سرویس عمومی: H21 / H22 / 3Cr2W8V
- شرایط شدید درجه حرارت بالا: H26
- اکسترود سوپرآلیاژهای مبتنی بر نیکل (بیشتر یا مساوی 1000 درجه)
- توصیه شده: H21 / H22 / H26
5. سوالات متداول
به طور کلی نه. H13 به سرعت در بالای 600 درجه سختی را از دست می دهد. شمش های اکستروژن فولادی به 900-1200 درجه می رسند که به فولادهای کار گرم تنگستن مانند H21، H22 یا 3Cr2W8V نیاز دارند.
پالایش ESR ناخالصی های داخلی و جداسازی را کاهش می دهد. چقرمگی بهتر و عمر طولانی تری را برای قالب های اکستروژن آلومینیومی بزرگ و با بار بالا ارائه می دهد.
3Cr2W8V معادل چینی H21 است، اما تغییرات جزئی در استانداردهای تولید وجود دارد. آزمایش هنگام تعویض بین H21 وارداتی و 3Cr2W8V داخلی توصیه می شود.
نیتریدینگ به طور گسترده ای برای قالب های اکستروژن آلومینیومی H13 برای بهبود مقاومت در برابر سایش سطح پذیرفته شده است. این فرآیند به کنترل دقیق نیاز دارد تا از لایه‌های نیترید شکننده که رشد ترک حرارتی را تسریع می‌کنند اجتناب شود.
درخواست پشتیبانی فنی
اگر به توصیه‌های درجه سفارشی، برگه‌های اطلاعات مواد یا نقل‌قول‌هایی برای فولاد ابزار اکستروژن داغ نیاز دارید، با تیم ما تماس بگیرید. ما گریدهای مناسب را با توجه به مواد قطعه کار، تناژ پرس و حجم تولید هدف انتخاب می کنیم.