工具鋼とその製造方法を理解する
工具鋼は炭素合金鋼の一種です。名前から推測できるように、手工具や機械金型の製造、改造、修理によく使用されます。工具鋼は、硬度、耐摩耗性、変形性に優れています。それらは非常に高い温度で刃先を保持できるため、切断、プレス、コイニング、または押し出しによる他の材料の成形によく使用されます。それらの耐摩耗性は、射出成形金型の製造に使用できます。
工具鋼のグループ
工具鋼は6つのグループに分類されます。グループの選択は、強度、靭性、表面硬度、耐衝撃性、使用温度、およびコストの要因によって異なります。 6 つのグループは、水硬化、冷間加工、耐衝撃、高速、熱間加工、および特殊用途です
工具鋼はどのように作られるのですか?
工具鋼の製造は、必要な品質を生み出すために慎重に管理された条件下で行われます。工具鋼の炭素含有量は 0.5% から 1.5% です。製造プロセスでは、一般的にタングステン、クロム、バナジウム、モリブデンなどの炭化物を形成する合金元素が導入されます。
一次融解
工具鋼は多くの場合、約 75% のスクラップ (ミル スクラップと購入スクラップの混合物) から作られます。特にニッケル、コバルト、銅などの酸化できない金属からのスクラップの汚染を避けることは非常に重要です。工具鋼の生産の大部分は、電気アーク炉 (EAF) による溶解によって行われます。
2 つの段階があります:スクラップは炉内で急速に溶解されます。溶銑は別の取鍋または転炉容器に移され、精錬されます。このプロセスは二次精製として知られており、非常に効率的で大量の処理が可能です。
精錬された金属は鋳造ステーションに移され、インゴットに注がれます。得られたインゴットは、通常、亀裂を防ぐためにアニール (加熱および冷却) されます。
エレクトロスラグの溶解
エレクトロスラグ再溶解または精錬 (ESR) は、滑らかな表面を持ち、パイプ (穴) や気孔 (欠陥) のないインゴットを製造するために使用される漸進的な溶解プロセスです。 ESR インゴットは、熱間加工性、加工歩留まりの向上、清浄度の向上、横方向の引張延性および疲労特性の向上をもたらします。
主な内訳
工具鋼のブレークダウン方式は、開放型油圧プレス機または回転鍛造機のいずれかを採用しています。これらのプロセスは非常に汎用性が高く、長さ 6 ～ 13 m (20 ～ 43 フィート) の正方形、長方形、中空、または階段状の断面を生成できます。最終製品は非常に高品質で、亀裂、ラップ、継ぎ目がほとんどなく、高度な真直度を実現できます。
ローリング
現代の鉄鋼製造では、最大 26 台の圧延機が連続して使用されています。金属は、ガス加熱プッシャー、ウォーキングビーム炉、または高出力誘導炉によって加熱されます。急速加熱は、脱炭（炭素分の損失）を防ぐために使用されます。プロセスはコンピューターによって自動化され、測定装置を使用して金属の直径公差と表面品質を監視します。このプロセスにより、鋼板のコイルを 12 分未満で製造できます。
製造プロセス