فولاذ الجزء المختوم هو مادة قطعة العمل، أما فولاذ المِخرم أو القالب فهو مادة الأداة. قد تزيد الصفيحة الأكثر سماكة أو صلادة عبء الأداة، لكن ذلك لا يجعل أشد أنواع فولاذ القوالب صلادة الخيار الأفضل تلقائياً. تختلف ظروف التلامس والفشل بين القص والثني والسحب العميق. [1][3]

قد تجمع صورة المقارنة Cr12 وCr12MoV وSKD11 وDC53 والفولاذ السريع وYG15 في جدول نجوم واحد. تصلح هذه الأسماء نقطة بدء للبحث، لا مواصفة شراء: بعضها درجات قياسية وبعضها منتجات شركات، وYG15 موصوف ككربيد ملبد لا كفولاذ. كذلك HRA وHRC مقياسان مختلفان من روكويل. لا تُستخدم نجوم الصورة أو مجالات الصلادة الموحدة دليلاً هنا. [1][7]

ماذا تعني أسماء الدرجات الشائعة فعلاً؟

يمكن للاسم تحديد عائلة المواد أو منتج المورد، ولكنه لا يحدد التركيب المسلم أو البنية المجهرية أو حالة الأداة النهائية في حد ذاته. تأكد من المعيار المعمول به والشهادة وحالة التسليم وطريق المعالجة الحرارية قبل التعامل مع درجتين كبديلين. [1][2][3]

يفصل الجدول الفئات التي يمكن التحقق منها عن المطالبات التي لا تزال تتطلب مواصفات المورد. إنه ليس مرجعا متقاطعا يسمح بتبديل مادة واحدة مباشرة بأخرى.

أسماء المواد في الصورة: تصنيف مفيد لا ترتيب للأداء
الاسم في الصورةما تدعمه المادة المذكورةأكد قبل الشراء
Cr12، Cr12MoVتعرض الصورة هاتين الدرجتين كفولاذ لقوالب التشغيل البارد؛ ولم يثبت هنا إمكان استبدالهما مباشرة بـ SKD11 أو D2.المعيار المطبق والتركيب الكيميائي وحالة التسليم وشهادة المادة
SKD11، D2يسرد دايدو DC11 على أنه SKD11 ويطلق على D2 ما يعادله؛ يحدد Uddeholm AISI D2 ل Sverker 21 ويناقش تطبيقات التآكل الكاشطة ذات مخاطر تكسّر الحافة المنخفضة نسبيا. [1][3]درجة المورد الفعلية ومسار الإنتاج والمعالجة الحرارية وتحميل الحافة
DC53يصف دايدو درجة العمل الباردة 8Cr-2Mo الخاصة بها كخيار صلابة ومتانة؛ وهذا لا يثبت حياة أطول في كل قالب. [1][2]بيانات الشركة الأصلية وظروف المعالجة الحرارية وتغير الأبعاد وتجربة القالب المتماثلة
SKH-51 وASP-23 وغيرها من الفولاذ عالي السرعةالفولاذ السريع المنتج بمساحيق المعادن خيار آخر للقص البارد الشاق. توثّق Uddeholm استخدام Vanadis 23 في هذه التطبيقات؛ ولا تثبت نشرتها خصائص ASP-23 أو أي درجة أخرى. [4]المُنتِج والدرجة الدقيقة وطريقة إنتاج المساحيق والصلادة المطلوبة ومتانة الحافة
YG15تصف الصورة YG15 بأنه كربيد مُلبّد (معدن صلب)، وهو فئة تختلف عن الفولاذ. ويتكون عادةً من جسيمات كربيد التنغستن داخل رابط معدني. [7]تكوين YG15 الخاص بالمورد ومقياس الصلابة والدعم ومخاطر الكسر

تسمي الصورة أيضا SKH-9 وM9 و8566 دون ما يكفي من تفاصيل المصدر أو المعالجة أو المعالجة الحرارية لتصنيفها. لا تجمع بين أرقام HRA وHRC في مقياس صلابة واحد.

تطابق القرار المادي مع وضع الفشل

إذا استدارت حافة القطع تدريجياً وزادت الزوائد، فتحقق من كون التآكل الكاشط هو السبب الرئيسي، وراجع الصفيحة وخلوص القطع وحالة الحافة والتشحيم. يمكن إدراج فولاذ عائلة D2/SKD11 ضمن مرشحي مقاومة التآكل، لكن حجم الكربيدات وتوزيعها مهمان أيضاً. في اختبارات التعب منخفضة الدورات على عينات 8Cr وSKD11 محددة، وجد Ozaki ارتباطاً بين زيادة نسبة مساحة الكربيدات الأولية وانخفاض مقاومة التعب، وبدأت الشقوق عند تلك الكربيدات. هذا سبب لعدم الاكتفاء بقيمة HRC، وليس تنبؤاً بعدد ضربات الإنتاج لدرجة معينة. [3][5]

إذا تكسّرت زاوية المِخرم أو تشقق القالب، فافحص الإجهاد الموضعي ونصف قطر الحافة والانتقالات والدعم والمحاذاة والمعالجة الحرارية. زيادة الصلادة النهائية وحدها لا تثبت انخفاض خطر التكسّر. تعرض Daido درجة DC53 ضمن خيارات الجمع بين الصلادة والمتانة، لكن القرار يتطلب هندسة الحافة الفعلية ونتيجة التجربة. [1][2]

إذا التصق معدن الصفيحة بالأداة أو خدش سطحها، فافحص الاحتكاك وحالة السطح والتشحيم وخلوص القطع والطلاء إلى جانب فولاذ الأداة. استخدم Higuchi وزملاؤه في دراسة للثقب صفيحة فولاذ عالية المقاومة بسماكة 1.6 مم ومِخرماً من DC53 بصلادة 62 HRC. أُجريت التجارب بلا تشحيم ومع صفيحة مائلة ومعالجات سطحية محددة. غيّر خلوص القطع والمعالجة السطحية عمر الأداة المرصود؛ لذلك يجب اختبار المنظومة كلها، ولا يجوز نقل نسب العمر إلى رسم قطعة أخرى. [6]

لماذا تعد الصلابة والمعالجة الحرارية جزءا فقط من المواصفات؟

لا تفيد قيمة الصلادة دون ذكر المقياس وموضع القياس وظروف المعالجة الحرارية وحدود القبول. HRA وHRC مقياسان مختلفان من روكويل، فلا تُقارن بهما مادة الكربيد والفولاذ برقم مجرد. وقد يغيّر توزيع الكربيدات والبنية المجهرية والإجهادات المتبقية وهندسة الأداة سلوك التآكل والكسر حتى لو تساوت قيمة HRC. [2][5][7]

اطلب بيان ظروف التقسية والتخمير الحراري، وخطوات الطلاء اللاحقة، وإعادة فحص الأبعاد عند أهمية التوافق. تذكر ورقة Daido قيماً تمثيلية لصلادة DC53 تبلغ 60 و61 و62 HRC في ظروف تخمير مختلفة ومحددة. هذه بيانات مشروطة، وليست صلادة ثابتة عامة للدرجة. [2]

استخدم تسلسلا واحدا قابلا للمقارنة لاختيار مادة أداة

حافظ على ثبات قاعدة الشغل والرسم والقبول أثناء مقارنة مقترحات الأدوات:

  1. صف المهمة: درجة الصفيحة وحالتها وسماكتها، ومقاومتها أو صلادتها إن عُرفت، وهل العملية قص أم ثني أم سحب عميق، وشكل حافة القطع وأصغر أنصاف الأقطار والكمية المتوقعة.
  2. سجّل الفشل الحالي بصور حافة الأداة والقطعة، وحدد موضع الزوائد أو التصاق المعدن أو التكسّر ووقت ظهور المشكلة. تجنب عبارة عامة مثل «القالب لا يدوم».
  3. اجعل المقترحات قابلة للمقارنة: حدد الدرجة المحددة والمورد، والصلابة المستهدفة بعد المعالجة الحرارية مع المقياس وموقع الاختبار، والطلاء، وخلوص القطع، والتشحيم والصيانة المخططة.
  4. أجرِ تجربة ممثلة وسجّل عدد القطع المقبولة وحالة الزوائد أو حافة القطع وتآكل الأداة وأعمال الصيانة. قارن تكلفة الأداة لكل قطعة مقبولة، لا ثمن كتلة الفولاذ فقط. [1][3][6]

يمكن للمشتري إرسال الآتي: «قطعة العمل [الدرجة والحالة]، السماكة [القيمة]، العملية [ثقب أو قص أو تشكيل]. يظهر في المِخرم الحالي [تآكل أو تكسّر حافة أو التصاق معدن] عند [الموضع]، مع صور وسجل التشغيل المتاح. اقترحوا درجتين قابلتين للتوريد مع المعالجة الحرارية والطلاء وتصميم الحافة، واذكروا شهادة المادة وموضع قياس الصلادة النهائية وبنود فحص التجربة وشروط الصيانة». ضع البيانات غير المعروفة مثل المقاومة أو الكمية تحت «تحتاج إلى تأكيد».

ماذا يجب أن ترسل قبل طلب درجة جديدة؟

ابدأ برسم أو مخطط أو صورة للأداة المتضررة. حدّد موضع الفشل وقدّم درجة الصفيحة وسماكتها والعملية والكمية المتوقعة إن عُرفت. عندئذ يستطيع مهندس القالب تقييم تجربة فولاذ تشغيل بارد معتاد أو درجة أعلى متانة أو فولاذ سريع مسحوقي أو تصميم مدعوم من الكربيد الملبد.

الهدف هو ربط سبب الفشل ومواد الأداة والمعالجة الحرارية وهيكل القالب. لا يمكن أن يحل ترتيب الدرجات العشرة محل هذه المقارنة. بالنسبة للسؤال المنفصل عن المعدن الذي يجب استخدامه في الجزء المختوم نفسه، استخدم دليل مواد الجزء المختوم.