Thép làm khuôn là gì? Tổng quan về thép khuôn mẫu
I. Thép làm khuôn là gì?
Thép làm khuôn là các loại thép được ứng dụng để sản xuất các loại khuôn mẫu, khuôn đúc.
II. Phân loại
Có 2 cách để phân loại thép làm khuôn là: phân loại theo chất lượng và phân loại theo công dụng.
1. Phân loại theo chất lượng
– Thép thường
Dễ gia công, cắt gọt, ít bị hao mòn, đánh bóng làm nguội dễ dàng. Tuy nhiên loại thép này có độ cứng thấp, bề mặt không đạt được độ bóng cao.
Mức giá thành chi phí thấp.
Một số mác thép thường như: S45C, SCM440, S50C,…
– Thép chất lượng cao
Độ cứng cao hơn sẽ cho bề mặt sản phẩm hoàn hảo và tính chất cơ lý tốt như chịu được va đập, chịu mài mòn tốt, chịu được nhiệt độ cao trong thời gian dài, chống gỉ, tăng tính bền cho khuôn,…
Ngoài ra, ở loại thép này ta có thể thấm Nito tăng cứng bề mặt hoặc mạ Crom, Niken, tôi thể tích,…tùy theo yêu cầu kỹ thuật của từng chi tiết.
Giá thành và chi phí gia công cao.
Một số mác thép chất lượng cao như: SKD11, SKD61, SKD62, 2316, 2083, NAK80,…
2. Phân loại theo công dụng
- Thép làm khuôn nhựa
- Thép làm khuôn dập nóng
- Thép làm khuôn dập nguội
- Thép nhôm ép nhiệt
III. Các yêu tố ảnh hưởng đến chất lượng thép làm khuôn
1. Thành phần hóa học
Cacbon: Tăng độ cứng của thép trong quá trình tôi luyện. Tăng tính chịu mài mòn, giảm độ dẻo và khả năng hàn thép.
Crom: Một trong những thành phần làm tăng độ cứng. Hình thành nên độ bền và ổn định của thép. Cải thiện khả năng chịu mài mòn. Khi thành phần Cr >12% có tác dụng chống gỉ, và cho ra một bề mặt sáng bóng.
Molip: Là chất phụ gia cho quá trình cacbon hóa hình thành nguyên tố, làm tăng khả năng chịu mài mòn. MO > 0.5% có thể ngăn ngừa các nguyên tố hợp kim khác làm nóng giòn, gãy thép
Vofram: Hình thành cacbon hóa độ cứng cao, tăng khả năng chống mài mòn,giảm phản ứng khi xử lý nhiệt. Tăng độ bền của thép, tăng tính ổn định trong quá trình ram thép.
Niken: Nâng cao tính dẻo dai, cải thiện tính năng chịu mài mòn, cùng với Cr – Mo nâng cao khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn hóa học.
Lưu huỳnh: Thường tồn tại dưới dạng MnS
2. Công nghệ sản xuất
Công nghệ lò thổi oxy (BOF) và lò điện (EAF)
3. Nhiệt luyện
– Khái niệm: Nhiệt luyện là quá trình nung nóng thép đến một nhiệt độ xác định, giữ nhiệt độ tại đó trong một thời gian thích hợp rồi sau đó làm nguội với tốc độ qui định để làm thay đổi tổ chức tế vi từ đó thay đổi cơ tính của thép theo ý muốn.
* Các phương pháp nhiệt luyện:
– Tôi
Khái niệm: Tôi thép là phương pháp nung nóng thép lên cao quá nhiệt độ tới hạn để làm xuất hiện tổ chức Austenit giữ nhiệt rồi làm nguội nhanh thích hợp để austenit chuyển thành mactenxit hay các tổ chức không ổn định khác với độ cứng cao.
Mục đích:
+ Nâng cao độ cứng và tính chống mài mòn của thép.
+ Đây là phương pháp quan trọng nhất của thép làm khuôn.
+ Quy trình bắt buộc trước khi đưa khuôn thành phẩm vào sử dụng.
+ Tùy vào mác thép mà độ cứng max đạt được khác nhau.
– Ủ
Khái niệm: Ủ thép là quá trình nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định (từ 200 – 10000C), giữ nhiệt lâu rồi làm nguội chậm cùng với lò để đạt được tổ chức ổn định.
Mục đích:
+ Làm giảm độ cứng để dễ tiến hành gia công cắt.
+ Làm tăng độ dẻo để dễ tiến hành rập, cán và kéo thép ở trạng thái nguội
+ Làm giảm hay làm mất ứng suất bên trong sau các nguyên công gia công cơ khí và đúc,hàn.
+ Làm nhỏ hạt thép nếu nguyên công trước làm hạt lớn.
– Ram
Khái niệm: Ram là phương pháp nhiệt luyện nung nóng thép đã tôi dưới các nhiệt độ nhiệt độ tới hạn (AC1), giữ nhiệt độ ở một thời gian và làm nguội. Nhằm để mactenxit và austenit dư phân hóa thành các tổ chức thách hợp phù hợp với điều kiện làm việc quy định.
Mục đích: Làm giảm hoặc làm mất các ứng suất dư sau khi tôi đến mức cần thiết để đáp ứng điều kiện làm việc lâu dài của sản phẩm cơ khí mà vẫn duy trì cơ tính sau khi tôi.
4. Các biện pháp kiểm tra chất lượng
– Siêu âm bằng sóng siêu âm
– Kiểm tra thành phần hóa học
– Kiểm tra độ cứng
– Kiểm tra độ bền kéo
– Kiểm tra độ dẻo
– Kiểm tra bên ngoài