1. Sustavi kalupa za vruće istiskivanje i zahtjevi za performanse
Slika 1-1 prikazuje sustav kalupa za vruće istiskivanje, koji se uglavnom sastoji od cilindra za istiskivanje, čahure, šipke za istiskivanje i kalupa. Općenito, materijal sustava kalupa za ekstruziju odabire se na temelju materijala dijela za ekstruziju. Najčešće korišteni materijal za ekstruziju je aluminijska legura, čiji se ingoti zagrijavaju na oko 500 stupnjeva, a zatim oblikuju u obliku površine. Ingot bakrene legure treba zagrijati na višu temperaturu od oko 800 stupnjeva, to jest, temperatura A1 faze transformacije čelika za kalup je blizu ili viša. Ferolegure se zagrijavaju do oko 1200 stupnjeva.
Općenito, čelik SKD61 i čelik SKD62 koriste se kao materijali za sustave kalupa, ali za komponente kalupa koje su u kontaktu s ingotima, kao što su kalupi, trnovi, ekstruzijski jastučići i obloge, koji su jako istrošeni, modificirani čelik SKD61 i čelik SKD7 s visokim koriste se temperatura i dobra otpornost na trošenje. Poput jastučića kalupa, sjedišta vretena. Pomoćne komponente kao što su ekstruzijski cilindri koji nisu u izravnom kontaktu s gredicom ingota koriste SKT4 čelik.
Ključ ovih alata za ekstruziju aluminija je kalup. Uzimajući kalup za vruće istiskivanje kao primjer, 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 tlakom, površina kalupa će se istrošiti. Osim toga, njegova opetovana deformacija savijanjem može ubrzati trošenje i habanje, a također uzrokovati pukotine i oštećenja uslijed zamora. Međutim, u usporedbi s tlačnim lijevanjem u rastaljenom stanju, temperatura ingota za ekstruziju je niža, tako da je toplinsko pucanje relativno malo. Dodatno, kako bi se spriječilo trošenje i prianjanje, može se provesti nitriranje (općenito plinsko nitriranje i meko nitriranje u slanoj kupki). Obično, nakon prešanja određene količine ingota, popravite ih kada je istrošenost još neznatna i nastavite ih koristiti nakon ponovnog nitriranja. Stoga, za isti kalup, nitriranje uz očuvanje topline na 570 stupnjeva oko 5 sati obično treba ponoviti 10-20 puta, što rezultira postupnim opadanjem tvrdoće unutar kalupa, što rezultira opadanjem čvrstoće. Stoga se od materijala zahtijeva izvrsna otpornost na omekšavanje pri visokim temperaturama kako bi izdržali ponovljenu nitraciju.
U prošlosti su se aluminijski profili uglavnom koristili kao građevinski materijali, ali sada, s razvojem lakih automobila, kamiona i odjeljaka, upotreba aluminijskih legura visoke čvrstoće za izradu velikih komponenti ima sve veći trend. Stoga se od kalupnih materijala zahtijeva bolja otvrdljivost, veća otpornost na omekšavanje pri visokim temperaturama i čvrstoća pri visokim temperaturama.
2. Čelik za kalupe za ekstruziju aluminija
Aluminijski kalupi za ekstruziju općenito se izrađuju od čelika SKD61 i SKD62 s 5 posto Cr-1 posto Mo. 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 }} stupanj iznad sekundarnog otvrdnjavanja, njegova otpornost na omekšavanje je rast karbida koji sadrže krom (tip M7C3) i povećanje finih karbida na bazi molibdena (Mo2C) tijekom kaljenja.
Kako bi se zadovoljila potražnja za velikim kalupima posljednjih godina, klase čelika kao što je DHA2 (0.4 posto C-Ni-5.5-Cr-1). 5 posto Mo-V) razvijene za poboljšanje otpora na omekšavanje i čvrstoće na visokim temperaturama uz zadržavanje očvrsljivosti odigrale su važnu ulogu. Osim toga, također su primijenjeni čelici s niskim Si-5 posto Cr-3 posto Mo koji se mogu koristiti za kalupe za tlačni lijev.
3. Čelik za ekstruzijske matrice od bakra i bakrenih legura
Temperatura zagrijavanja bakrenih legura je inherentno 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 od 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 niža je od čvrstoće kalupnog čelika serije SKD, ali njegova čvrstoća blago opada na visokim temperaturama, što može biti komplementarno seriji SKD kalupni čelik, a posebno je prikladan za situacije u kojima je potrebno održati čvrstoću na visokim temperaturama.
