Uneltele pentru procesele de forjare la cald trebuie să fie rezistente la fractură, uzură la cald și oboseală termică. Aceste cerințe sunt îndeplinite pe deplin de oțelurile călite de 3% și 5% CrMoV cu o duritate de aproximativ 35 până la 55 HRC. Inserțiile de scule supuse unor solicitări speciale sunt, de asemenea, realizate din oțeluri maraging, cum ar fi Fe-18% Ni-Co-Mo-Ti.
Oțelurile pentru scule pentru lucru la cald sunt oțeluri aliate pentru scule destinate aplicațiilor în care temperatura suprafeței este în general mai mare de 200 °C. În timpul utilizării, scula este în contact scurt și ciclic cu materiale fierbinți, a căror temperatură este cu mult peste 200 °C. Pe lângă tensiunile termice, scula este supusă și ciclurilor termice.
Temperatura materialelor prelucrate este cuprinsă între ≈ 400 și 1200 ℃, ceea ce înseamnă că sculele trebuie să fie suficient de răcite. Cu cât timpul de contact este mai lung și timpul relativ de răcire mai scurt, cu atât temperatura de la suprafața sculelor se apropie mai mult de temperatura piesei de prelucrat. Timpul de contact variază de la milisecunde în cazul matrițelor cu ciocan și al cilindrilor de sârmă la minute în cazul extrudării la cald.
Prin urmare, pentru a asigura o durată de viață și o productivitate ridicată a sculelor, oțelurile pentru scule destinate acestor aplicații trebuie să reziste nu numai la solicitările mecanice și abrazive generale care apar în oțelurile pentru scule, ci și la solicitările termice alternante ridicate.
Cele mai importante proprietăți cerute oțelurilor pentru scule destinate prelucrării la cald sunt, de exemplu, rezistența la cald și tenacitatea la cald pentru rezistența la fractură și rezistența la deformare și uzură la cald. Rezistența la temperatură ridicată oferă rezistență la înmuiere la temperaturi ridicate. Rezistența la șocurile termice previne formarea timpurie a fisurilor de oboseală termică, așa-numitele "heat checkings", datorate sarcinilor ciclice. Aceste proprietăți sunt determinate în mare măsură de caracteristicile metalurgice și, prin urmare, sunt deja stabilite în timpul procesului de topire și formare a oțelului pentru prelucrări la cald. Desigur, un tratament termic final de înaltă calitate al sculelor joacă, de asemenea, un rol major.
În funcție de stresul termic, se utilizează oțeluri pentru scule pentru prelucrare la cald și oțeluri de înaltă rezistență care pot fi tratate termic, cu sau fără duritate secundară pronunțată. Cele mai frecvent utilizate tipuri de oțeluri sunt oțelurile pentru scule din grupa oțelurilor CrMoV 3% și 5%, cu un conținut de C de aproximativ 0,4% și un conținut variabil de Mo și V.
Oțelurile speciale pentru lucru la cald cu cea mai mare rezistență la cald și la revenire pot fi, de asemenea, aliate cu un conținut ridicat de Co. Oțelurile maraging cu conținut scăzut de C bazate pe un sistem de aliaje NiCoMoTi sunt, de asemenea, utilizate pentru inserții de matrițe supuse unor solicitări deosebit de mari.
Metodele și procesele speciale de fabricație, cum ar fi recoacerea prin difuzie, tratamentul structural (clasa BÖHLER ISODISC), retopirea prin electroslag (clasa BÖHLER ISOBLOC) sau retopirea cu arc în vid (clasa BÖHLER VMR) permit obținerea unei purități și a unei microhomogenități ridicate și, astfel, îmbunătățirea decisivă a rezistenței la fractură și la fisurarea la foc a acestor oțeluri de înaltă performanță.
Aplicațiile preferate ale oțelurilor pentru lucru la cald sunt uneltele pentru formarea la cald a metalelor ușoare și a oțelului, cum ar fi forjarea, extrudarea, turnarea sub presiune, forfecarea la cald, dar și în prelucrarea materialelor plastice. Pentru temperaturi foarte ridicate, sunt posibile, de asemenea, oțelurile austenitice rezistente la căldură și la calcar și aliajele pe bază de nichel, care au mai puțină tendință la fluaj dependent de diffuziune datorită compoziției aliajului.
BÖHLER W300 ISOBLOC is a 5% chromium steel and corresponds to material number 1.2343 (X37CrMoV5-1). Produced via the electroslag remelting process (ESR), this tool steel has very high hot toughness as well as good hot hardness and very good resistance against heat-checkings. The combination of these properties makes it a top performer in high- and low-pressure die casting as well as in closed-die and open-die forging. In addition, this material has very good polishability and is therefore also often used as a molding material for plastic injection molds.
Citește mai multBÖHLER W300 ISODISC is a 5% chromium steel and corresponds to material number 1.2343 (X37CrMoV5-1). This common tool steel has good hot toughness as well as a high hot hardness and a high resistance against heat-checkings. The combination of these properties makes it a standard choice in extrusion, forging and low-pressure die casting. This material is also available as W300 ISOBLOC which is a remelted grade with improved cleanliness, homogeneity and toughness.
Citește mai multBÖHLER W302 ISOBLOC is a 5% chromium steel and corresponds to material number 1.2344 (X40CrMoV5-1). Produced via the electroslag remelting process (ESR), this tool steel has very high hot toughness as well as very high hot hardness and a very good resistance against heat-checkings. The combination of these properties makes it a top performer in closed- and open-die forging as well as in high- and low-pressure die casting. In addition, this material has very good polishability and is therefore also often used as a molding material for plastic injection molds.
Citește mai multBÖHLER W302 ISODISC is a 5% chromium steel and corresponds to material number 1.2344 (X40CrMoV5-1). This common tool steel has good hot toughness as well as a high hot hardness and a high resistance against heat-checkings. The combination of these properties makes it a standard choice in extrusion, forging and low-pressure die casting. This material is also available as W302 ISOBLOC which is a remelted grade with improved cleanliness, homogeneity and toughness.
Citește mai multBÖHLER W303 ISODISC is a 5% chromium steel and corresponds to material number 1.2367 (X38CrMoV5-3). This tool steel has good hot toughness as well as a very high hot hardness and resistance against heat-checkings. Compared to an X37CrMoV5-1 (material number 1.2343), the steel has an increased molybdenum content, which significantly increases its thermal resistance and thus makes it the ideal material in die closed-die forging, open-die forging and extrusion.
Citește mai multBÖHLER W320 ISODISC is a 3% chromium steel and corresponds to material number 1.2365 (32CrMoV12-28). This tool steel has good hot toughness as well as a very high hot hardness and resistance against heat-checkings. Compared to an X37CrMoV5-1 (material number 1.2343), the steel has an increased molybdenum content, which significantly increases its thermal resistance and thus makes it the ideal material in die closed- and open-doe forging. Due to the lower chromium content, reduced through-hardenability occurs which limits its applications to rather smaller tools.
Citește mai multBÖHLER W350 ISOBLOC is a material produced by the electroslag remelting process (ESR) which is particularly suitable for use in large casting and forging molds. Although the steel can be classified as a 5% chromium steel, the chemical composition has been chosen to provide the best possible through-hardenability without any loss of toughness or resistance against heat-checkings. These properties make the steel the perfect choice to produce very large die casting molds, for example for mega- or giga-casting.
Citește mai multBÖHLER W360 ISOBLOC is a material produced by the electroslag remelting process (ESR), which has been specially adapted for use at high tool hardnesses in the range of 51-57 HRC. Although the steel can be classified as a 5% chromium steel, the increased carbon and molybdenum content coupled with state-of-the-art manufacturing technology ensures that BÖHLER W360 ISOBLOC still shows a very good toughness and an exceptionally good thermal resistance, even at high hardness levels. These properties make the steel the perfect choice for smaller components in the die casting sector (e.g., mold inserts, cores, core pins, ejector pins, etc.). The material also is frequently the preferred choice for closed-die and open-die forging tools due to its high wear resistance. Because of this excellent wear resistance and the high toughness, BÖHLER W360 ISOBLOC is also frequently used for cold work applications and as a molding material for plastic injection molds. The Steel also is available as powder material for metal-3D-printing under the brand name BÖHLER W360 AMPO.
Citește mai multBÖHLER W400 VMR is a vacuum remelted material specially developed for tools with complex structures. The steel can be assigned to the 5% chromium steels and has a very high purity due to the special manufacturing technology. Because of its high degree of purity, the excellent homogeneity and the special alloying concept, BÖHLER W400 VMR is one of the hot work tool steels with the highest reachable toughness values. Therefore, this material is a problem solver in many areas when standard grades are no longer sufficient. In addition, Böhler W400 VMR has outstanding polishability. For this reason, the steel is also popular as a molding material for plastic injection molds.
Citește mai multBÖHLER W403 VMR is a vacuum remelted material which was developed as a problem solver for tools for where a standard solution is no longer sufficient. The steel can be assigned to the 5% chromium steels and has a very high purity due to the special manufacturing technology. In addition, the increased molybdenum content leads to improved thermal resistance as well as wear resistance, which makes BÖHLER W403 VMR an all-rounder that is often used for highly stressed dies in the die casting sector. In addition, Böhler W403 VMR has outstanding polishability. For this reason, the steel is also popular as a molding material for plastic injection molds.
Citește mai multBÖHLER W460 VMR is a double vacuum arc remelted (VAR) material that has been specially adapted for use in the motorsport sector. The steel purity achieved by this special manufacturing technology, combined with the high strength, ensures that a very high fatigue strength can be guaranteed. The high purity also results in very good polishability, which makes the steel a good choice as a tool material for minting coins.
Citește mai multBÖHLER W720 VMR is not a classic hot work tool steel, but an ultra-high strength maraging steel. Compared to quenched and tempered steels, the material generates its high strength not through a hardened and tempered martensitic structure with a high carbon content and secondary hardening carbides, but through the precipitation of intermetallic phases from a tough nickel martensitic matrix. BÖHLER W720 VMR corresponds to material number 1.6358 (X2NiCoMoTi18-9-5) and has proven to be ideally suited for many tool steel applications in cold and hot work (e.g., for extrusion stems) up to 450 °C.
Citește mai mult