Ударное прессование титана аналогично прессованию стали. Единственное сообщение об инструментальных сталях для прессования титана сделал Саброфф с сотрудниками. Углеродистые и легированные стали Требования к инструменту для холодного прессования стали значительно более высокие, чем к инструменту для большинства цветных металлов.
Нагрузки на пуансон достигают десятков килограмм на квадратный миллиметр, и основная проблема на первом этапе развития процесса — это выбор соответствующего материала для инструмента. Согласно Ховарду, пуансоны и матрицы изготовляют из высоколегированных инструментальных сталей с большим содержанием углерода и хрома.
Джонсон и Бишоп сообщают, что предел прочности на сжатие стали, содержащей 1,6% углерода, 13% хрома, закаленной в масле, после нагрева до температуры 1010° С и отпуска при температуре 149° С равен 297,5 кг/мм2. Предел прочности на сжатие других быстрорежущих инструментальных сталей равен 364,0 кПмм1.
В противоположность этому, предел прочности на сжатие инструментальной стали, содержащей 1% углерода, закаленной в воде после нагрева до 830° С и отпущенной при 140° С, в центре составляет только 147,6 кГ/мм2, хотя на поверхности равен 280 кПмм1.
Пуансон из такой стали разрушается очень быстро. Ховард сообщает, что хорошие результаты получаются при обычной термической обработке, когда сталь приобретает твердость RC 60-62 или даже RC 65. Однако фирма, представителем которой он является, получает лучшие результаты при охлаждении инструмента до минусовых температур, даже до -82° С в течение 2 ч после охлаждения при комнатной температуре.
Испытания показали, что стали, термически обработанные указанным методом, могут выдерживать значительно большие нагрузки, чем стали, обработанные обычным методом.
Однако повышение только твердости не является гарантией качественной работы инструмента в процессе прессования стали.
Одним из важных факторов для оценки возможностей инструмента является способность стали выдерживать умеренные нагрузки при температурах до 315° С. На основании опубликованных данных срок службы отдельного инструмента может изменяться в очень широких пределах.
В современных прессах инструмент чаще разрушается в результате усталости, чем от поломок или износа. Морган указывает на трудности применения быстрорежущих инструментальных сталей и сталей с высоким содержанием вольфрама.
Причину выяснить не удалось, но это может быть следствием не совсем точной наладки пресса. Инструмент изготовляли из стали, содержащей 2% углерода, 12% хрома.
Срок службы пуансона был различным; при прессовании низкоуглеродистых сталей он составил 8000 циклов прессования, более успешным оказалось применение сталей с высоким содержанием углерода, а при изготовлении инструмента из быстрорежущей стали с 5% молибдена срок службы пуансона значительно увеличился и он разрушался только после обработки 60 000 деталей.
Леланд установил, что пуансоны и матрицы, изготовленные из быстрорежущей стали различных марок и термически обработанные на твердость RC 60-65, могут быть использованы для обработки 25 000-50 000 деталей, после чего они разрушаются.
Если смазка выбрана рационально, то разрушение инструмента является следствием скорее усталости, чем износа. Инструмент из карбида вольфрама может быть использован для прессования сотен тысяч деталей.