1. Sistemi kalupa za vruću ekstruziju i zahtjevi za performanse
Slika 1-1 prikazuje sistem kalupa za vruću ekstruziju, koji se uglavnom sastoji od ekstruzionog cilindra, čahure, šipke za ekstruziju i kalupa. Generalno, materijal sistema ekstruzionog kalupa se bira na osnovu materijala ekstruzionog dela. Najčešći materijal za ekstruziju je legura aluminijuma, čiji se ingoti zagrevaju na oko 500 stepeni, a zatim se oblikuju da bi se formirala površina. Ingot od legure bakra treba zagrijati na višu temperaturu od oko 800 stepeni, to jest, temperatura tačke transformacije A1 faze čelika kalupa je blizu ili viša. Ferolegure se zagrevaju na oko 1200 stepeni.
Generalno, SKD61 čelik i SKD62 čelik se koriste kao materijali za kalupe, ali za komponente kalupa koje su u kontaktu sa ingotima, kao što su kalupi, trnovi, ekstruzioni jastučići i obloge, koje su jako istrošene, SKD61 modifikovani čelik i SKD7 čelik sa visokim koriste se temperatura i dobra otpornost na habanje. Kao jastučići za kalupe, sjedišta vretena. Pomoćne komponente kao što su ekstruzioni cilindri koji ne dolaze u direktan kontakt sa ingotnom gredicom koriste SKT4 čelik.
Ključ za ove alate za ekstruziju aluminijuma je kalup. Uzimajući za primjer kalup za vruću ekstruziju, rezultati analize njegovih oblika oštećenja i zahtjeva za performansama prikazani su na slici 1-2. Budući da je predmet ekstruzije visokotemperaturni ingot u stanju pod pritiskom, površina kalupa će se istrošiti. Osim toga, njegova ponovljena deformacija savijanja može ubrzati habanje i habanje, a također može uzrokovati pukotine i oštećenja uslijed zamora. Međutim, u poređenju sa livenjem u rastopljenom stanju, temperatura ingota za ekstruziju je niža, tako da je termičko pucanje relativno malo. Osim toga, kako bi se spriječilo habanje i prianjanje, može se provesti nitriranje (obično plinsko nitriranje i meko nitriranje u slanoj kupki). Obično, nakon prešanja određene količine ingota, popravite ih kada je istrošenost još malo i nastavite ih koristiti nakon tretmana nitriranja ponovo. Stoga, za isti kalup, nitriranje sa očuvanjem toplote na 570 stepeni oko 5h obično treba ponoviti 10-20 puta, što rezultira postepenim opadanjem tvrdoće unutar kalupa, što rezultira padom čvrstoće. Stoga se od materijala zahtijeva odličnu otpornost na omekšavanje pri visokim temperaturama kako bi izdržali višekratnu nitridaciju.
U prošlosti su se aluminijumske ekstruzije uglavnom koristile kao građevinski materijal, ali sada, sa razvojem lakih automobila, kamiona i kupea, upotreba legura aluminijuma visoke čvrstoće za izradu velikih komponenti ima sve veći trend. Stoga se od materijala kalupa traži bolja otvrdljivost, veća otpornost na omekšavanje pri visokim temperaturama i čvrstoća na visokim temperaturama.
2. Čelik za aluminijske kalupe za ekstruziju
Aluminijski kalupi za ekstruziju su općenito napravljeni od 5 posto Cr-1 posto Mo na bazi SKD61 i SKD62 čelika. Nasuprot tome, čelici s boljom otpornošću na omekšavanje pri visokim temperaturama uključuju 3 posto Cr-3 posto Mo na bazi SKD7, itd. Kao što je prikazano na krivulji tvrdoće kaljenja na slici 1-3, u temperaturnom rasponu od {{9 }} stepen iznad sekundarnog očvršćavanja, njegova otpornost na omekšavanje je rast karbida koji sadrže hrom (tip M7C3) i povećanje finih karbida na bazi molibdena (Mo2C) tokom kaljenja.
Kako bi se zadovoljila potražnja za velikim kalupima u posljednjih nekoliko godina, čelični razredi kao što je DHA2 (0.4 posto C-Ni-5.5-Cr-1. 5 posto Mo-V) razvijene da poboljšaju otpornost na omekšavanje i čvrstoću na visokim temperaturama uz održavanje otvrdljivosti su odigrale svoju ulogu. Osim toga, primijenjeni su i čelici sa niskim Si-5 posto Cr-3 postotnim Mo čelici koji se mogu koristiti za kalupe za tlačno livenje.
3. Čelik za ekstruzione kalupe od bakra i legura bakra
Temperatura zagrijavanja legura bakra je sama po sebi visoka, zajedno s toplinom deformacije obrade, koja može premašiti točku transformacije i ući u zonu austenitne transformacije za opće kalupne čelike. Stoga je potrebno koristiti čelike otporne na toplinu kao što je SUH660 (manje ili jednako 0,08 posto C-26 posto Ni-15 posto Cr-1.25 posto Mo -2 posto Ti-V, AL). Budući da se radi o austenitnom čeliku otpornom na toplinu s početnom tvrdoćom od 35-37HRC, njegova čvrstoća na temperaturi okoline je niža od otpornosti čelika za kalupe serije SKD, ali njegova čvrstoća lagano opada na visokim temperaturama, što može biti komplementarno seriji SKD kalupni čelik, a posebno je pogodan za situacije u kojima je potrebno održavati čvrstoću na visokim temperaturama.
