CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ DẬP NGUỘI
1.4. Vật liệu làm khuôn dập nguội
1. Vật liệu : SKD11
Thép SKD11 là vật liệu làm khuôn tốt, théo tiêu chuẩn JIS. Chúng tương đương với các mác thép như: D2(ASIM), DIN 1.2379
Bảng 1. 1: Thành phần hóa học của vật liệu SKD11
%C %Si % P
%Cr
%S %Mn %Mo %V
0,9~1,5 0,25 0,45 12 ≤0,01 0,45 1 0,35 Đặc trưng:
- Tính chịu mài mòn tốt, độ giãm kích thước sau khi tôi thấm thấp.
- Bề mặt gia công cắt gọt mịn,chịu được lực mài mòn cao.
- Độ thấp tôi tốt nên sau khi nhiệt luyện thì độ cứng đạt được đồng đều cho bộ khuôn và ứng suất tôi là thấp nhất.
- Độ cứng 21HRC-25HRC chưa xử lý, sau xử lý sẽ là 58HRC-60HRC.
Ứng dụng:
- Thường được dùng trong chế tạo khuôn dập nguội, trục cán, dao chấn tròn, dao xả bang
- Các chi tiết chịu mài mòn cao, độ cứng tốt
- Dùng để chế tạo khuôn dập nguội, khuôn đột, khuôn gạch không nung - Khuôn dập vuốt, khuôn dập vỉ thuốc, logo, huy hiệu ...
2. Vật liệu: P20+Ni
Thép P20 là thép theo tiêu chuẩn AISI (Mỹ), mác thép tương đương 1.2311 theo tiêu chuẩn Đức(DIN)
Bảng 1.2: Thành phần hóa học của thép P20
%C %Mn %Cr %Mo %Ni
0,28-0,4 0,6-1,0 1,4-2,0 0,3-0,55 0,3 Đặc điểm:
- Độ bền và tính thấm ni tơ tốt.
- Hàm lượng lưu huỳnh thấp, cấu trúc đồng nhất và tinh khiết.
- Khả năng đánh bóng, EDM và quang hóa cao.
21
- Đường sọc thô ít và sự tăng độ cứng ít khi gia công tia lửa điện.
- Khả năng gia công cắt tuyệt vời, độ cứng đồng nhất mọi nơi.
Ứng dụng:
- Làm khuôn nhựa có độ chính xác trung bình hoặc lớn có độ lớn tuổi thọ cao
- Làm khuôn ép phun, khuôn thổi, khuôn định hình.
- Làm đầu lò cho máy ép đùn, các chi tiết máy, trục...
- Khuôn đúc áp lực cho các hợp kim thiếc, chì, kẽm
- Khuôn thiết bị điện tử,đồ dùng gia dụng: tivi, tủ lạnh, máy giặt, lò vi sóng....
3. Vật liệu: Thép SUS420J2
Thép SUS420J2(JIS) tương đương với các mác thép như DIN 1.2083, 4CR13(GB)
Bảng 1. 3: Thành phần hóa học của thép SUS420J2
%C %Si %Mn %P %S %Cr %Mo
0,26~0,4 0,4~1,0 0,5 ≤0,3 ≤0,3 12,0~14,0 0,3 Đặc điểm:
- Thép SUS420J2 có khả năng chống gỉ cao, chịu mài mòn cao, gia công tốt
- Điều kiện xử lý nhiệt khi gia công: Độ cứng sau khi xử lý đạt 48HRC-52HRC
Ứng dụng:
- Thường dùng trong khuôn sản phẩm điện tử, khuôn mũ bảo hiểm.
- Khuôn thổi nhựa PVC-PET.
- Khuôn thủy tinh.
- Khuôn nhựa tổng hợp.
- Khuôn cao su.
- Khuôn ép phun chịu mài mòn..
4. Vật liệu : Thép SKD61
22
Thép SKD61 dùng trong khuôn dập nóng hoặc đúc với áp lực. Chúng tương đương với mác thép H13(ASIM), DIN 1.344
Bảng 1.4: Thành phần hóa học của thép SKD61
%C %Si % P %Cr %S %Mn %Mo %V
0,9 1 ≤0,03 5,15 ≤0,01 0,4 1,4 0,8 Đặc điểm :
- Có khả năng tăng tuổi thọ và tính ổn đinh của khuôn mẫu một cách chính xác.
- Cân bằng được độ cao và độ dẻo.
- Khi xử lý nhiệt độ cứng đạt được là 50HRC-55HRC.
- Gia công ít tốn biến dạng khi nhiệt luyện.
Ứng dụng: Chúng thường được dùng trong.
- Chế tạo khuôn dập đúc dập nóng.
- Khuôn đúc áp lực cho cả nhôm và kẽm.
- Sử dụng trong khuôn mẫu, gia công nóng.
- Khuôn đúc áp lực.
- Đầu đùn kim loại cho các kim loại nhẹ.
- Khuôn rèn dập.
- Xylanh ngành nhựa.
- Lừi đẩy, đầu lũ, dao cắt núng.
5. Vật liệu : Thép SKT4
Bảng 1.5: Thành phần hóa học của thép SKT4
%C %Si %Mn %Ni %Cr %Mo %V
0,5 0,1 0,6 1,5 0,8 0,35 0,05 Đặc điểm :
- Chịu nhiệt tốt
- Độ cứng khi chưa nhiệt luyện là 40HRC-42HRC, có thể làm một số bộ phận của khuôn mà không cần phải nhiệt luyện
- Chịu nhiệt tốt
23
- Tính chịu mài mòn cao
- Độ cứng đồng nhất Ứng dụng:
- Thường dùng trong chế tạo khuôn tạo hình, khuôn đùn, khuôn ép, khuôn đúc áp lực...
6. Vật liệu: Thép DC11 Đặc điểm của thép:
- Khả năng chịu mòi mòn tốt.
- Có sựu cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo.
- Độ thấm tôi tốt.
- Chống va đập tốt ở môi trường nhiệt độ thông thường.
- Độ cứng thép sau khi nhiệt là là 60HRC-62HRC.
- Sau khi xử lý nhiệt luyện thì vẫn có thể gia công bằng phương pháp cắt dây.
Ứng dụng: Với độ chông mài mòn cao và độ thấm tôi tốt thì thép DC11 được ứng dụng trong chế tạo:
- Khuôn dập nguội.
- Làm dao chấn tôn.
- Trục cán hình.
- Lưỡi cưa.
- Các chi tiết chịu mài mòn cao.
7. Vật liệu : Thép SKS3
Bảng 1.6: Thành phần hóa học của thép SKS3
%C %Si %Mn %P %S %Cr
0,95 0,25 1,05 ≤0,025 ≤0,01 0,75
Đặc điểm :
- Khả năng gia công cơ tốt cho sử dụng thông thường, cần chú ý khi nhiệt luyện tấm lớn và khi gia công tia lửa điện
- Độ cứng sau khi nhiệt luyện ≥60HRC Ứng dụng:
24
- Dùng sản xuất các loại khuôn dập nhỏ, số lượng ít. Dùng làm Jig ( đồ gá)
- Làm khuôn vuốt lỗ sau, lỗ hình, bàn ren, các chi tiết chịu mài mòn cao 8. Vật liệu: SLD-MAGIC
Đặc điểm:
- Vật liệu mới nghiên cứu, không cần tôi thấm khuôn sau gia công.
- Độ cứng, dai cao, tính gia công cao, thích hợp với gia công cao tốc.
- Tính chịu mài mòn, va đập cao.
- Khuôn bằng SLD-MAGIC có thể sản xuất đến 300000 shot mới cần tu sửa khuôn.
Ứng dụng:
- Làm tất cả các loại khuôn từ dập nguội đến Die-casting.
Nâng cao chất lượng cho thép SKD11 làm khuôn dập nguội.
- Nâng cao tuổi thọ cho khuôn dập nguội đang là vấn đề được quan tâm của công nghiệp Việt Nam trong thời kỳ đổi mới nhằm mục tiêu sản xuất ra các sản phẩm có chất lượng cao, giá thành hạ, có tính cạnh tranh trong khu vực và trên thế giới.
- Cơ tính của khuôn bao gồm độ bền, độ cứng, độ dai, khả năng chống mài mòn, đây là các đặc trong quan trọng quyết định tính chất của khuôn, chẳng hạn, khi độ cứng của dụng cụ trên 60 HRC thì cứ tăng thêm 1 HRC thì tuổi thọ của khuôn tăng thêm 30%.
Nghiên cứu chất lượng khuôn cho thấy rằng, tuổi thọ của khuôn thấp có thể do các nguyên nhân:
- Khả năng chống mài mòn kém có thể do độ cứng thấp (55-57 HRC).
- Hiện tượng sứt và vỡ khuôn do nhiệt luyện không đúng (độ cứng không phù hợp với chức năng khuôn, chẳng hạn khuôn đột dập độ cứng nên thấp hơn khuôn dập vuốt).
- Vật liệu làm khuôn không tương thích với vật liệu dập sản phẩm và sản lượng.
- Lắp đặt khuôn không đúng.
- Chế độ bôi trơn khi dập không đảm bảo.
Trong đó, nguyên nhân về vật liệu và xử lý vật liệu có vai trò quan trọng.
25