1. Hete extrusiematrijssystemen en prestatie-eisen
Afbeelding 1-1 toont een heet extrusiematrijssysteem, hoofdzakelijk samengesteld uit een extrusiecilinder, een bus, een extrusiestaaf en een mal. Over het algemeen wordt het materiaal van het extrusievormsysteem geselecteerd op basis van het materiaal van het extrusieonderdeel. Het meest gebruikte extrusiemateriaal is een aluminiumlegering, waarvan de blokken worden verwarmd tot ongeveer 500 graden en vervolgens worden gevormd om een oppervlak te vormen. De staaf van de koperlegering moet worden verwarmd tot een hogere temperatuur van ongeveer 800 graden, dat wil zeggen dat de A1-fasetransformatiepunttemperatuur van het vormstaal dichtbij of hoger is. IJzerlegeringen worden verhit tot ongeveer 1200 graden.
Over het algemeen worden SKD61-staal en SKD62-staal gebruikt als matrijssysteemmaterialen, maar voor matrijscomponenten die in contact komen met ingots, zoals vormen, doornen, extrusiekussens en voeringen, die ernstig versleten zijn, SKD61 gemodificeerd staal en SKD7 staal met hoge temperatuur en goede slijtvastheid worden gebruikt. Zoals vormkussens, spindelzittingen. Hulpcomponenten zoals extrusiecilinders die niet direct in contact komen met de blokstaaf gebruiken SKT4-staal.
De sleutel tot deze aluminium extrusiegereedschappen is de mal. Als we een hete extrusiematrijs als voorbeeld nemen, worden de analyseresultaten van de schadevormen en prestatie-eisen weergegeven in afbeelding 1-2. Aangezien het extrusie-object een ingot op hoge temperatuur is in een onder druk staande toestand, zal het vormende oppervlak van de mal slijtage ondergaan. Bovendien kan de herhaalde buigvervorming de slijtage versnellen en scheuren en schade door vermoeidheid veroorzaken. In vergelijking met spuitgieten in gesmolten toestand is de temperatuur van blokken voor extrusie echter lager, dus thermisch kraken is relatief gering. Bovendien kan, om slijtage en hechting te voorkomen, een nitreerbehandeling (meestal gasnitreren en zoutbad zacht nitreren) worden uitgevoerd. Gewoonlijk repareert u ze na het persen van een bepaalde hoeveelheid blokken wanneer de slijtage nog licht is en gaat u ze weer gebruiken na een nitreerbehandeling. Daarom moet voor dezelfde mal het nitreren met hittebehoud bij 570 graden gedurende ongeveer 5 uur gewoonlijk 10-20 keer worden herhaald, wat resulteert in een geleidelijke afname van de hardheid in de mal, wat resulteert in een afname van de sterkte. Daarom moeten materialen een uitstekende verwekingsweerstand bij hoge temperatuur hebben om herhaalde nitridatie te weerstaan.
In het verleden werden aluminium extrusies voornamelijk gebruikt als bouwmateriaal, maar nu, met de ontwikkeling van lichtgewicht auto's, vrachtwagens en compartimenten, heeft het gebruik van zeer sterke aluminiumlegeringen om grote componenten te maken een toenemende trend. Daarom moeten vormmaterialen een betere hardbaarheid, hogere weerstand tegen verweking bij hoge temperatuur en sterkte bij hoge temperatuur hebben.
2. Staal voor aluminium extrusievormen
Aluminium extrusiematrijzen zijn over het algemeen gemaakt van SKD61- en SKD62-staal met 5 procent Cr-1 procent Mo. Daarentegen bevatten staalsoorten met een betere verwekingsweerstand bij hoge temperatuur 3 procent Cr-3 procent op Mo gebaseerde SKD7, enz. Zoals weergegeven in de ontlaathardheidscurve in afbeelding 1-3, in het temperatuurbereik van {{9 }} graad boven secundaire verharding, de verwekingsweerstand is de groei van chroom bevattende carbiden (type M7C3) en de toename van op molybdeen gebaseerde fijne carbiden (Mo2C) tijdens ontlaten.
Om te voldoen aan de vraag naar grootschalige matrijzen van de afgelopen jaren, zijn staalsoorten zoals DHA2 (0,4 procent C-Ni-5.5-Cr-1. 5 procent Mo-V) ontwikkeld om de verwekingsweerstand en de sterkte bij hoge temperaturen te verbeteren met behoud van de hardbaarheid, hebben een rol gespeeld. Daarnaast zijn er ook laag Si-5 procent Cr-3 procent Mo-staalsoorten toegepast die kunnen worden gebruikt voor spuitgietmatrijzen.
3. Staal voor extrusiematrijzen van koper en koperlegeringen
De verwarmingstemperatuur van koperlegeringen is inherent hoog, in combinatie met verwerkingsvervormingswarmte, die het transformatiepunt kan overschrijden en de austenitische transformatiezone voor algemeen vormstaal kan binnendringen. Daarom is het noodzakelijk hittebestendige staalsoorten te gebruiken, zoals SUH660 (Minder dan of gelijk aan 0,08 procent C-26 procent Ni-15 procent Cr-1.25 procent Mo -2 procent Ti-V, AL). Omdat het een austenitisch hittebestendig staal is met een initiële hardheid van 35-37HRC, is de sterkte bij omgevingstemperatuur lager dan die van vormstaal uit de SKD-serie, maar neemt de sterkte iets af bij hoge temperaturen, wat een aanvulling kan zijn op de SKD-serie vormstaal, en is met name geschikt voor situaties waar de sterkte bij hoge temperaturen behouden moet blijven.
