فولاد ابزار کار سرد 3.38% کروم
اگرچه فولاد کروم 8% در استانداردهای JIS گنجانده نشده است، اما به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. بر اساس SKD11، ترکیب فولاد تنظیم می شود و ترکیب اصلی 1C-8Cr-2Mo است. پسزمینه 8% کروم این است که در دهه 1970، پردازش EDM فولاد قالب خاموش و تمپر شده بسیار رایج بود، اما مشکل ترکهای ناشی از پردازش EDM ظاهر شد. دلیل اصلی ترک این است که لایه غیرعادی به اندازه کافی برداشته نشده است، اما تنش و چقرمگی باقیمانده خاموش کننده نیز کافی نیست. تنش پسماند را می توان به طور موثر با استفاده از تلطیف دمای بالا حذف کرد. اما SKD11 پس از درمان با دمای بالا، نمی تواند سختی مورد نیاز را بدست آورد و چقرمگی خوب نیست. بنابراین، بر اساس SKD11، کاهش C و Cr برای بهبود چقرمگی، اضافه کردن مو بیشتر، به طوری که فولاد همچنین می تواند سختی بالا 62HRC پس از حرارت بالا به دست آورد، بنابراین تشکیل فولاد 8٪ کروم. مقاومت سایشی 8% کروم به خوبی SKD11 نیست، اما به دلیل عملکرد جامع عالی آن، هنوز هم در حال حاضر به طور گسترده استفاده می شود و به موازات SKD11 درجه استاندارد فولاد ابزار سرد کار است. از آن زمان، عیار بهبود یافته فولاد 8٪ کروم توسعه یافته است.
با توجه به رکود اقتصادی درازمدت در ژاپن، جهانی شدن شرکت های تولید فولاد ابزار و بهبود فناوری ساخت فولاد ابزار در کشورهای جنوب شرقی آسیا، شرکت های فولاد ابزار ژاپنی به منظور بقا، کاهش هزینه ها و کوتاه شدن زمان تحویل به یک ابزار تبدیل شده اند. اولویت بالا. در این زمینه، بهبود ماشینکاری و کاهش تغییر شکل عملیات حرارتی به ابزاری موثر برای کوتاهتر کردن زمان تحویل تبدیل میشود. فولاد سری SKD11 در کاربید سخت درشت، ماشینکاری ضعیف، و عملیات حرارتی پس از تغییر اندازه، اصلاح اندازه زمان می برد، بنابراین توسعه یک ماشینکاری خوب، تغییر شکل عملیات حرارتی فولاد ابزار کوچک ضروری است. در حال حاضر، فولاد بهبود یافته 8٪ کروم با ماشین کاری خوب و تغییر شکل عملیات حرارتی کوچک در بازار فولاد ابزار توسعه یافته است.
3.4 فولاد قالب زنی ماتریسی
فولاد قالبی ماتریسی فولادی است که کاربید درشت SKD11 را حذف می کند و دارای ترکیبی معادل فولاد زمینه است. فولاد قالب ماتریسی هنوز در استانداردهای JIS گنجانده نشده است، اما شرکت های مختلف فولاد ویژه انواع فولاد قالب زنی ماتریسی را توسعه داده و به فروش می رسانند. فولاد 8٪ کروم بالا بر اساس SKD11، C و Cr را کاهش می دهد، کاربیدهای درشت را کاهش می دهد، چقرمگی را بهبود می بخشد، اما هنوز کاربیدهای درشت زیادی در فولاد وجود دارد. فولاد قالبی ماتریسی بر اساس 8٪ کروم، C و کروم را بیشتر کاهش می دهد، به طوری که تقریبا هیچ کاربید درشتی در فولاد وجود ندارد. بنابراین، چقرمگی و مقاومت در برابر خستگی بسیار بهتر از فولاد 8٪ کروم است. و قابلیت ماشینکاری و ناهمسانگردی تغییر شکل ابعادی عملیات حرارتی نیز به طور قابل توجهی بهبود یافته است. استفاده از فولاد قالب زنی ماتریسی زمان تحویل محصولات قالب نهایی را کوتاه می کند.
فولاد ابزار کار سرد 3.55% Cr
گرید معروف فولاد ابزار سرد 5% Cr در JIS SKD12 (سری 1C-5Cr-1Mo) است. C و Cr SKD12 کوچکتر از SKD11 هستند و چقرمگی آن خوب است، اما مقاومت در برابر سایش به خوبی SKD11 نیست. SKD12 با ناهمسانگردی تغییر شکل ابعادی کم در عملیات حرارتی مشخص می شود. دمای خاموش کردن SKD12 970 درجه است و سختی معتدل در دمای پایین 60HRC است، اما سختی معتدل در دمای بالا کمتر از 58HRC است که فاقد جهانی بودن است، بنابراین به ندرت استفاده می شود.
3.6 فولاد سخت شده سطح شعله
فولاد ابزار عموماً پس از کوئنچ و تمپر کردن معمولی استفاده می شود. فولادهای خاموش شده با سطح شعله فولادهایی هستند که برای کوئنچ و تمپر ساده شده اند. خاموش کردن سطح شعله یک روش عملیات حرارتی است که فقط قطعاتی را که به سختی قطعه کار نیاز دارند پس از پردازش با یک نازل جوش یا یک نازل ذوب شده گرم می کند و سپس آنها را خنک می کند تا سختی بالاتر از 60HRC به دست آید. ویژگی های مورد نیاز برای فولاد سخت شده با سطح شعله این است که محدوده دمای خاموش شدن زیاد است و دارای درجه خاصی از سختی، چقرمگی و جوش پذیری است. فولاد سخت شده با سطح شعله در استانداردهای JIS گنجانده نشده است، اما هر شرکت فولادی خاص فولاد سخت شده سطحی را تولید و به فروش می رساند که ویژگی های فوق را داشته باشد. جزء اصلی فولاد سطحی سخت شده 0.7C-1Si-1Mn-1Cr است. از آنجایی که قیمت فولاد کوئنچ شده سطحی ارزان تر از فولاد قالب زنی است و زمان عملیات حرارتی کمتر است، زمان تحویل کوتاه است و بیشتر برای قالب های برش در خودروسازان استفاده می شود.
