1. कोल्ड वर्किंग टूल स्टील के लक्षण
कोल्ड वर्किंग टूल स्टील की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता इसका पहनने का प्रतिरोध है। पहनने के प्रतिरोध में सुधार करने की मूल विधि स्टील की कठोरता को बढ़ाना है। कोल्ड वर्किंग टूल स्टील को आम तौर पर बुझाया और तड़का लगाया जाता है, और लगभग 60HRC की कठोरता की स्थिति में उपयोग किया जाता है। स्टील में C की मात्रा बढ़ाने से कठोरता बढ़ सकती है। इसके अलावा, सीआर, एमओ, वी, डब्ल्यू और अन्य कार्बाइड उत्पन्न करने वाले तत्वों को जोड़ने से, ताकि स्टील में एम7सी3, एम6सी, एमसी और अन्य हार्ड कार्बाइड शामिल हों, स्टील के पहनने के प्रतिरोध में और सुधार हो सकता है। हालाँकि, जब कार्बाइड की मात्रा अधिक होती है, तो स्टील की कठोरता और थकान प्रतिरोध कम हो जाता है। इसलिए, उपयोग के अनुसार उपयुक्त कोल्ड वर्किंग टूल स्टील का चयन करना आवश्यक है।
2. कार्बन टूल स्टील
0.55% ~ 1.50% की सी सामग्री और थोड़ा सी और एमएन वाला स्टील कार्बन टूल स्टील है। JIS में कार्बन टूल स्टील के 11 ग्रेड हैं। कार्बन टूल स्टील को 750 ~ 840 डिग्री पर बुझाया जाता है और 150 ~ 200 डिग्री पर टेम्पर्ड किया जाता है, और कठोरता 54 ~ 63HRC तक पहुंच सकती है। कार्बन टूल स्टील में कुछ मिश्र धातु तत्वों के कारण, कठोरता खराब है, इसलिए पानी ठंडा करने वाली शमन करना आवश्यक है। और भले ही पानी ठंडा हो जाए, वर्कपीस के केंद्र को कठोर नहीं किया जा सकता है, केवल सतह कठोर होती है, और केंद्र की कठोरता अभी भी कम है। सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला JIS कार्बन टूल स्टील ग्रेड SK105 (1.05C-0.2Si-0.25Mn) है। SK105 का उपयोग उपकरण, स्टील की छड़ें, जिग्स और डाई काटने के लिए किया जाता है।
3. मिश्र धातु उपकरण स्टील
JIS मिश्र धातु उपकरण स्टील को चार श्रेणियों में वर्गीकृत करता है: कटिंग टूल स्टील, प्रभाव प्रतिरोधी टूल स्टील, कोल्ड वर्किंग डाई स्टील, हॉट वर्किंग डाई स्टील। इनमें कोल्ड वर्किंग डाई स्टील के 10 ग्रेड हैं। इसके अलावा, JIS स्टील पर आधारित कई संशोधित स्टील ग्रेड भी हैं। निम्नलिखित मिश्र धातु उपकरण स्टील के प्रतिनिधि ग्रेड की विशेषताओं का संक्षिप्त विवरण है।
3.1 कम मिश्र धातु उपकरण स्टील
कोल्ड वर्किंग डाई स्टील में मिश्रधातु तत्वों की सामग्री अपेक्षाकृत कम मिश्रधातु उपकरण स्टील है, और आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले ग्रेड SKS93 (1.05C-0.95Mn-0.4Cr) और SKS3 हैं। (0.95C{{10}}.05Mn-0.75Cr)। इन दो ग्रेडों की Mn सामग्री लगभग 1% है, SKS93 में 0.4Cr है, SKS3 में 0.75Cr है, जो स्टील की कठोरता में सुधार करता है। इसके अलावा, SKS3 में कठोरता और कठोरता में सुधार के लिए 0.75% W भी शामिल है। लो अलॉय टूल स्टील का उपयोग कटिंग एज, गेज, डाई आदि के लिए किया जाता है।
3.2 हाई सी और हाई सीआर कोल्ड वर्किंग टूल स्टील
उच्च C और उच्च Cr कोल्ड वर्किंग टूल स्टील का सबसे प्रसिद्ध ग्रेड SKD11 (1.5C-12Cr-1Mo सीरीज) है। SKD11 की सबसे बड़ी विशेषता इसकी अच्छी पहनने की प्रतिरोधक क्षमता है। उच्च सीआर सामग्री के कारण, मूल चरण में एक मोटा सीआर कार्बाइड (एम7सी3) होता है, जो पहनने के प्रतिरोध में सुधार करता है। SKD11 की कठोरता अच्छी है, और यहां तक कि कोर कठोरता भी एयर कूलिंग द्वारा प्राप्त की जा सकती है। SKD11 का शमन तापमान 1000 ~ 1040 डिग्री है। यह वैक्यूम ताप उपचार भट्टियों का आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला शमन तापमान है। SKD11 की तुलना में बेहतर घिसाव प्रतिरोध वाला कोल्ड वर्किंग टूल स्टील SKD1 (2C-12Cr श्रृंखला) है। SKD1 की C और Cr सामग्री SKD11 की तुलना में अधिक है, इसलिए मोटे Cr कार्बाइड की मात्रा भी अधिक है, जो SKD1 को उच्च पहनने के प्रतिरोध वाला टूल स्टील बनाती है। सीआर कार्बाइड की बड़ी मात्रा के कारण, कठोरता और थकान प्रतिरोध SKD11 जितना अच्छा नहीं है। क्योंकि SKD1 का शमन तापमान 950 डिग्री है, जो आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले शमन तापमान से अलग है, और कठोरता खराब है, इसे तेल से बुझाया जाना चाहिए। इसलिए SKD1 का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है।
3.3 8%Cr कोल्ड वर्किंग टूल स्टील
हालाँकि 8% Cr स्टील JIS मानकों में शामिल नहीं है, लेकिन इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। SKD11 के आधार पर, स्टील की संरचना को समायोजित किया जाता है और मुख्य संरचना 1C -8Cr -2Mo है। 8% सीआर की पृष्ठभूमि यह है कि 1970 के दशक में, बुझती और टेम्पर्ड डाई स्टील की ईडीएम प्रसंस्करण बहुत आम थी, लेकिन ईडीएम प्रसंस्करण के कारण दरार की समस्या सामने आई। दरार का मुख्य कारण यह है कि असामान्य परत को पर्याप्त रूप से नहीं हटाया गया है, लेकिन शमन करने वाले अवशिष्ट तनाव और कठोरता भी अपर्याप्त हैं। उच्च तापमान टेम्परिंग का उपयोग करके अवशिष्ट तनाव को प्रभावी ढंग से समाप्त किया जा सकता है। लेकिन SKD11 उच्च तापमान तड़के उपचार के बाद, आवश्यक कठोरता प्राप्त नहीं कर सकता है, और कठोरता अच्छी नहीं है। इसलिए, SKD11 के आधार पर, कठोरता में सुधार करने के लिए C और Cr को कम किया जाता है, अधिक Mo जोड़ा जाता है, ताकि स्टील उच्च तापमान तड़के के बाद 62HRC की उच्च कठोरता भी प्राप्त कर सके, जिससे 8% Cr स्टील का निर्माण होता है। 8% सीआर का पहनने का प्रतिरोध SKD11 जितना अच्छा नहीं है, लेकिन इसके उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन के कारण, यह अभी भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, और यह SKD11 के समानांतर कोल्ड वर्किंग टूल स्टील का मानक ग्रेड है। तब से, 8% सीआर स्टील का एक बेहतर ग्रेड विकसित किया गया है।
