Модельная сталь – это сталь, используемая для изготовления пресс-форм для холодного штамповки, горячей ковки, литья под давлением и других типов форм. Формы являются основными инструментами для обработки деталей в таких отраслях промышленности, как машиностроение, радиоизмерительное оборудование, электродвигатели и электротехника. Качество формы напрямую влияет на качество процесса прессовой обработки, точность и выпуск продукции, а также на производственные затраты. При этом качество и срок службы форм зависят не только от разумного конструктивного проектирования и точности обработки, но и в значительной степени от материала формы и технологии термической обработки.
При изготовлении форм используются материалы, соответствующие широкому диапазону требований, поскольку условия работы различных форм значительно различаются. Поэтому ассортимент материалов для изготовления форм очень велик – от обычных углеродистых конструкционных сталей, углеродистых инструментальных сталей, легированных конструкционных сталей, легированных инструментальных сталей, пружинных сталей, быстрорежущих сталей, нержавеющих жаропрочных сталей до мартенситных возрастных сталей, предназначенных для специальных форм, а также порошковых быстрорежущих сталей и порошковых высоколегированных модельных сталей. По назначению модельные стали обычно подразделяются на стали для холодных работ, стали для горячих работ и стали для изготовления пластмассовых форм.
- Стали для холодных работ
Основное назначение сталей для холодных форм – производство пресс-форм для обработки заготовок в холодном состоянии. К таким формам относятся: формы для холодного штамповки, резки, глубокого вытягивания, штамповки с тиснением, холодной экструзии, прессования резьбы и прессования порошков. Ассортимент сталей для холодных работ весьма широк – от различных углеродистых инструментальных сталей, легированных инструментальных сталей, быстрорежущих сталей до порошковых быстрорежущих сталей и порошковых высоколегированных модельных сталей. - Стали для горячих работ
Стали для горячих форм применяются для изготовления пресс-форм, предназначенных для обработки заготовок в условиях высокой температуры, таких как горячая ковка, горячая экструзия, литьё под давлением, горячее обкатное кование и т.д. К обычным сталям для горячих форм относятся легированные модельные стали с умеренно высоким содержанием углерода, с добавлением легирующих элементов Cr, W, Mo, V и других. Для специальных требований иногда применяются высоколегированные жаропрочные аустенитные стали. - Стали для изготовления пластмассовых форм
Из-за большого разнообразия пластмасс и различных требований к пластмассовым изделиям предъявляются и различные требования к материалам для изготовления форм. Поэтому в ряде развитых стран сформирован широкий ассортимент сталей для пластмассовых форм, включающий углеродистые конструкционные стали, цементационные стали для пластмассовых форм, предварительно упрочнённые стали для пластмассовых форм, стали с возрастным упрочнением для пластмассовых форм, коррозионностойкие стали для пластмассовых форм, легкообрабатываемые стали для пластмассовых форм, цельноокалёвываемые стали для пластмассовых форм, мартенситные возрастные стали, а также стали для зеркальной полировки пластмассовых форм. - Немагнитные модельные стали
Немагнитная модельная сталь – это высокомарганцево-ванадиевая сталь, которая во всех состояниях сохраняет стабильную аустенитную структуру. Она обладает очень низким коэффициентом магнитной проницаемости, высокой твёрдостью и прочностью, хорошей износостойкостью, а после соответствующей обработки с раствором и возрастного упрочнения демонстрирует хорошие комплексные свойства. К её физическим характеристикам также относятся хорошие пластичность, высокая ударная вязкость, выраженная склонность к упрочнению при обработке, высокий коэффициент теплового расширения, высокая электрическая сопротивляемость, низкая теплопроводность и низкая магнитность. Благодаря этим свойствам немагнитные модельные стали широко применяются в строительстве немагнитных конструкций, машиностроении, горнодобывающем оборудовании, а также в военной промышленности.