Chọn vật liệu làm khuôn dập nguội kích thước lớn?

Dao cắt cần vật liệu có độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tốt và giữ được độ sắc bén lâu dài. Trong các lựa chọn được đưa ra:

* WCCo8: Là một loại carbide vonfram (WC) với coban (Co) là chất kết dính. Vật liệu này có độ cứng và độ bền cao, thường được sử dụng cho các dụng cụ cắt gọt kim loại, đặc biệt là khi gia công các vật liệu cứng.
* 90W9Cr4V2Mo: Đây là thép gió (High-Speed Steel - HSS) chứa vonfram (W), crom (Cr), vanadi (V) và molypden (Mo). Thép gió có độ cứng cao và khả năng giữ độ cứng ở nhiệt độ cao, thích hợp cho dao cắt với tốc độ cắt lớn.
* 90CrSi: Là thép hợp kim chứa crom (Cr) và silic (Si). Thép này có độ cứng cao sau khi nhiệt luyện, nhưng độ bền nhiệt không cao bằng thép gió.
* 140CrWW5: Là thép hợp kim chứa crom (Cr) và vonfram (W). Thép này cũng có độ cứng cao nhưng có thể không phải là lựa chọn tối ưu so với thép gió hoặc carbide cho dao cắt.

So sánh các lựa chọn, WCCo8 (carbide vonfram) thường được coi là vật liệu tốt nhất cho dao cắt vì độ cứng và khả năng chống mài mòn vượt trội. Tiếp theo là thép gió (90W9Cr4V2Mo).

Vì vậy, đáp án tốt nhất là WCCo8.

Mác thép C45 có hàm lượng carbon cao hơn so với C40. Các mác thép hợp kim như 20CrNi và 15Cr25Ti thường được nhiệt luyện để đạt độ cứng cao, nhưng bản thân mác thép C45 đã có độ cứng tương đối cao so với C40. Do đó, trong các lựa chọn được đưa ra, C45 có độ cứng cao nhất khi chưa qua xử lý nhiệt đặc biệt (ví dụ: thấm carbon, tôi cao tần).

Thép gió là loại thép hợp kim cao, có khả năng giữ được độ cứng ở nhiệt độ cao (khoảng 500-600°C). Vanadi (V) là một nguyên tố hợp kim quan trọng trong thép gió, có tác dụng tăng độ cứng nóng (hay còn gọi là độ bền nóng) của thép. Điều này có nghĩa là thép vẫn giữ được độ cứng và khả năng cắt gọt ngay cả khi làm việc ở nhiệt độ cao. Các đáp án khác không phải là vai trò chính của V trong thép gió.

Trong thực tế, quá trình kết tinh kim loại thường bắt đầu từ các tạp chất, khuyết tật hoặc bề mặt khuôn, đóng vai trò là nơi các nguyên tử kim loại dễ dàng kết tụ và tạo thành mầm tinh thể. Những mầm này được gọi là mầm ký sinh. Mầm tự sinh hiếm khi xảy ra trong thực tế vì cần một độ quá nguội rất lớn để hình thành chúng.

Thép cácbon trung bình (%C = 0,4) thường được tôi trong dầu công nghiệp. Việc sử dụng dầu giúp làm chậm tốc độ nguội, giảm ứng suất nhiệt và nguy cơ nứt, cong vênh so với việc tôi trong nước. Nước lạnh có thể gây ra sự nguội quá nhanh, dẫn đến ứng suất lớn và làm tăng khả năng nứt, đặc biệt là đối với thép có hàm lượng cacbon cao hơn. Muối nóng chảy và dung dịch muối hoặc xút 10% thường không được sử dụng phổ biến cho loại thép này trong quá trình tôi luyện thông thường.