En matrius d'estampació s'utilitzen diversos materials metàl·lics i no-, principalment acer al carboni, acer aliat, ferro colat, acer fos, carbur cimentat, aliatges de baix punt de fusió--, aliatges a base de zinc-, bronze d'alumini, resines sintètiques, cautxú de poliuretà, plàstics i fusta laminada de bedoll. Els materials utilitzats en la fabricació de matrius requereixen una alta duresa, alta resistència, alta resistència al desgast, una tenacitat adequada, una gran tempabilitat i una deformació mínima o nul·la durant el tractament tèrmic, així com resistència a l'esquerdament durant l'extinció. Primer entenem els tipus de materials utilitzats en matrius d'estampació. Els materials utilitzats en la fabricació de matrius d'estampació inclouen acer, carbur cimentat, acer-carbur ciment adherit, aliatges a base de zinc-, aliatges de baix-punt de fusió-, bronze d'alumini i materials polímers, entre d'altres. Actualment, l'acer és el material principal utilitzat en la fabricació de matrius d'estampació. Els materials que s'utilitzen habitualment per a les peces de treball de matriu inclouen: acer d'eines al carboni, acer d'eines de baix-aliatge, acer d'eines-alt-crom o mitjà{{16}crom, acer d'aliatge de carboni mitjà, acer d'aliatge de carboni mitjà, acer d'alta-velocitat, acer base i carbur cimentat, acer{19}} cimentat, etc.
Els requisits de rendiment dels materials del motlle varien en funció de les condicions de treball. Els materials d'ús habitual inclouen matrius d'estampació en fred i matrius d'estampació, que s'utilitzen principalment per estampar i formar diverses làmines. Els seus talls estan sotmesos a una intensa fricció i impacte durant el funcionament. Han de tenir una alta resistència al desgast, resistència a l'impacte i resistència a la fractura per fatiga. Alguns exemples inclouen Cr12MoV, Cr12, SKD11, T10A, W18Cr4V i 6-5{-4-2. Les matrius d'extrusió s'utilitzen principalment per a la formació de deformació. Durant el funcionament, el punxó suporta una pressió enorme, mentre que la matriu suporta una tensió enorme. A causa de l'intens flux de metall a la cavitat, les superfícies de treball del punxó i la matriu estan sotmeses a una forta fricció, la qual cosa fa que la temperatura de la superfície de la matriu augmenti 200-300 graus. Haurien de tenir una alta resistència a la deformació, resistència al desgast i resistència a la fractura, i també una alta estabilitat de temperat. Les matrius de dibuix, com ara H13, 3Cr2W8V, 40Cr, 38CrMoAl i 5CrNiMo, s'utilitzen principalment per a l'embotit profund de xapa metàl·lica amb un cert grau de plasticitat. La tensió de treball no és elevada, però l'entrada de la matriu està sotmesa a una intensa fricció. Alta duresa i resistència al desgast, amb baixa rugositat superficial. Les matrius de flexió Cr12MoV, Cr12, D2, 6-5{-4{{-2 i PeCu s'utilitzen principalment per doblegar i formar materials metàl·lics amb certa plasticitat. La càrrega a la matriu no és molt gran, però hi ha certa fricció. Alta resistència al desgast i resistència a la fractura. Cr12MoV, D2, T10A i S45Ca són acers per eines al carboni. T8A i T10A són acers per eines de carboni utilitzats habitualment en matrius. Els seus avantatges són la bona mecanització i el baix preu. No obstant això, tenen poca duresa i duresa vermella, una gran deformació del tractament tèrmic i una baixa capacitat de càrrega-. b. Acer per eines de baix{70}aliatge. L'acer per eines de baix-aliatge es basa en acer per eines al carboni amb l'addició d'elements d'aliatge adequats. En comparació amb l'acer d'eines al carboni, redueix la deformació a l'extinció i la tendència al trencament, millora la tempabilitat i té una millor resistència al desgast. Expert en motlles WeChat: mujudaren Els acers de baix-aliatge utilitzats per a la fabricació de motlles inclouen CrWMn, 9Mn2V, 7CrSiMnMoV (codi CH-1) i 6CrNiSiMnMoV (codi GD). c. Acers d'eines d'alt-carboni-crom: els acers d'eines d'alt-carboni-crom que s'utilitzen habitualment inclouen Cr12, Cr12MoV i Cr12Mo1V1 (codi D2). Tenen una bona tempabilitat, trempabilitat i resistència al desgast, i presenten una deformació molt petita després del tractament tèrmic. Són acers de motlle d'alta-reducció-resistents-deformació,-deformació, amb una capacitat de càrrega-superada només a l'acer{104}}d'alta velocitat. No obstant això, pateixen una severa segregació de carburs, que requereixen revolts i estirats repetits (enrotllament axial, estirat radial) per reduir la deshomogeneïtat del carbur i millorar el rendiment. d. Els acers d'eines de crom-mitjà{112}} alt en carboni utilitzats en motlles inclouen Cr4W2MoV, Cr6WV i Cr5MoV. Aquests tenen un contingut més baix de crom, menys carburs eutèctics, una distribució més uniforme del carbur, menys deformació després del tractament tèrmic i una bona enduriment i estabilitat dimensional. El seu rendiment millora en comparació amb els acers d'alt-carboni-crom, que tenen una segregació de carbur relativament severa. e. Els acers{121}}alta velocitat tenen la duresa, la resistència al desgast i la resistència a la compressió més altes entre els acers de motlle, la qual cosa resulta en una gran capacitat de càrrega-. Els acers de motlle que s'utilitzen habitualment inclouen W18Cr4V (codi 8-4-1) i W6Mo5Cr4V2 (codi 6-5-4-2, designació dels EUA M2), que té un contingut de tungstè més baix. També s'utilitza l'acer d'alta velocitat 6W6Mo5Cr4V (codi 6W6 o baix en carboni M2), desenvolupat per millorar la tenacitat. Els acers d'alta velocitat també requereixen repoblació per millorar la seva distribució de carburs. f. Els acers base es fabriquen afegint petites quantitats d'altres elements a la composició bàsica de l'acer d'alta velocitat i augmentant o disminuint adequadament el contingut de carboni per millorar les propietats de l'acer. Aquests acers s'anomenen conjuntament acers base. No només posseeixen les característiques de l'acer d'alta velocitat, que presenten certa resistència al desgast i duresa, sinó que també tenen una resistència a la fatiga i una tenacitat superiors, cosa que els converteix en acers de matriu de treball en fred d'alta resistència i alta tenacitat, però amb menors costos de material. Els acers base utilitzats habitualment en matrius inclouen 6Cr4W3Mo2VNb (codi 65Nb), 7Cr7Mo2V2Si (codi LD) i 5Cr4Mo3SiMnVAL (codi 012AL), etc.
g. Carbur cimentat i carbur cimentat-acer. El carbur cimentat té una duresa i una resistència al desgast més altes que qualsevol altre tipus d'acer de matriu, però una resistència a la flexió i una tenacitat més pobres. El carbur cimentat que s'utilitza per a matrius és a base de tungstè-cobalt. Per a matrius amb baixa resistència a l'impacte i requisits d'alta resistència al desgast, es pot seleccionar carbur cimentat amb un contingut més baix de cobalt. Per a matrius amb alta resistència a l'impacte, es pot seleccionar carbur cimentat amb un contingut més elevat de cobalt.
El carbur cimentat-unit d'acer es fa afegint una petita quantitat de pols d'elements d'aliatge (com ara crom, molibdè, tungstè, vanadi, etc.) a la pols de ferro com a aglutinant, amb carbur de titani o carbur de tungstè com a fase dura i sinteritzant-lo mitjançant mètodes de metal·lúrgia en pols. La matriu del carbur cimentat-d'acer és l'acer, superant les deficiències del carbur cimentat, com ara la mala tenacitat i el processament difícil. Es pot tallar, soldar, forjar i tractar-se amb calor-. El carbur cimentat-l'acer conté una gran quantitat de carburs; tot i que la seva duresa i resistència al desgast són inferiors a les del carbur cimentat, encara són superiors a altres graus d'acer. Després d'apagar i temperar, la duresa pot arribar a 68-73 HRC.
h. Els materials utilitzats en matrius d'estampació de nous materials pertanyen a l'acer de matriu de treball en fred, que és l'acer de matriu més utilitzat, més divers i més aplicat. Els principals requisits de rendiment són la força, la tenacitat i la resistència al desgast. Actualment, la tendència de desenvolupament de l'acer de matriu de treball en fred es basa en el rendiment de l'acer d'alt -aliatge D2 (equivalent a Cr12MoV al meu país) i es divideix en dues branques principals: una és reduir el contingut de carboni i el contingut d'elements d'aliatge, millorar la uniformitat de la distribució del carbur a l'acer i millorar significativament la duresa de la matriu. Alguns exemples inclouen 8CrMo2V2Si de Vanadium Alloy Steel Company dels Estats Units i DC53 (Cr8Mo2SiV) de Daido Steel del Japó. Un altre tipus és l'acer-en pols d'alta velocitat desenvolupat principalment per millorar la resistència al desgast i adaptar-se a la producció massiva, automatitzada i d'alta-velocitat. Alguns exemples inclouen 320CrVMo13 d'Alemanya.
La selecció racional dels materials del motlle i la implementació de processos de tractament tèrmic correctes són crucials per garantir la vida del motlle. Per a motlles amb diferents aplicacions, s'han de considerar de manera exhaustiva factors com les condicions de treball, les condicions d'estrès, les propietats dels materials processats, el volum de producció i la productivitat, fent èmfasi en els requisits de rendiment esmentats abans, abans de fer les seleccions adequades de graus d'acer i processos de tractament tèrmic.
1. Volum de producció: quan el volum de producció de peces estampades és gran, els materials per a les peces de treball del motlle, el punxó i la matriu, han de ser d'acer de motlle d'alta-qualitat amb una bona resistència al desgast. Els materials per a altres peces estructurals de procés i peces estructurals auxiliars del motlle també s'han de millorar en conseqüència. Quan el volum de producció és petit, els requisits de propietats del material s'han de relaxar adequadament per reduir els costos. 2. Rendiment del material estampat i condicions d'ús de les peces de la matriu: quan el material que s'estampa és dur o té una alta resistència a la deformació, el punxó i la matriu s'han de fabricar amb materials amb bona resistència al desgast i alta resistència. Per a l'acer inoxidable d'embotit profund, es poden utilitzar matrius de bronze d'alumini perquè tenen bones propietats anti-adherència. Els pilars i els coixins de guia requereixen resistència al desgast i una bona tenacitat, de manera que sovint s'utilitza acer de baix-carboni amb cementació i tret superficial. Per exemple, el principal inconvenient de l'acer per eines al carboni és la seva pobra tempabilitat; quan les dimensions de la-secció transversal de les peces de la matriu són grans, la duresa central es manté baixa després de l'extinció. Tanmateix, quan es treballa en premses amb una velocitat de carrera elevada, la seva bona resistència a l'impacte es converteix en un avantatge. Per a plaques fixes i plaques separadores, no només es requereix una força suficient, sinó també una deformació mínima durant el funcionament. (Expert WeChat: mujudaren) A més, es poden utilitzar mètodes de tractament en fred, tractament criogènic profund, tractament al buit i enfortiment de superfícies per millorar el rendiment de les peces de matriu. Per a matrius d'extrusió en fred amb males condicions de treball per a punxons i matrius, s'ha de seleccionar l'acer de matriu amb bones propietats mecàniques completes, com ara una duresa, resistència, duresa i resistència al desgast suficients, i també hauria de tenir un cert grau de duresa vermella i resistència a la fatiga tèrmica.
