загрузка...
загрузка...
На головну

інструментальні стали

  1. Аналітичні інструментальні засоби пакетів прикладних програм широкого застосування.
  2. Був у Сталіна друг
  3. швидкорізальної сталі
  4. У 1945 році в Потсдамі Сталіну запропонували поїхати в Заксенхаузен, подивитися, де загинув його син.
  5. В історії хвороби Леніна за останній рік його життя, з лютого 1923 року по січень 1924 ніщо не підтверджує сенсаційного підозри, ніби Леніна отруїв Сталін.
  6. У пошуках «божевільною» ідеї, або як інертні гази перестали бути інертними
  7. Василь Сталін

Інструментальними сталями називають вуглецеві і леговані сталі, що володіють високою твердістю, зносостійкістю, міцністю і використовуються для виготовлення різного інструменту. Серед безлічі класифікаційних ознак інструментальних сталей найбільш важливими є класифікація за призначенням і за властивостями, зокрема, по теплостійкості. Інструментальні леговані стали за призначенням діляться на три основні групи:

- Для ріжучого;

- Для штампового;

- Для вимірювального інструмента.

Крім того, завдяки високій зносостійкості, міцності вони можуть використовуватися для виготовлення деталей точних механізмів і приладів: пружин, підшипників кочення, шестерень, ходових гвинтів, черв'яків і ін. Така різноманітність виробів, найчастіше працюють в різних умовах, вимагають використання широкого кола інструментальних сталей. У зв'язку з цим, для правильного вибору марки сталей і режимів термічної обробки важливо знати умови роботи інструменту, вимоги, що пред'являються до нього.

зносостійкість - Одна з головних характеристик ріжучого інструменту. В процесі зношування змінюється геометрія інструменту і губляться його ріжучі властивості. Для зменшення швидкості зношування ріжучого, вимірювального і штампового інструменту необхідно, щоб використовувані для його виготовлення стали володіли достатньою зносостійкістю, що забезпечує тривале збереження незмінними розмірів і форми робочої частини. Зносостійкість стали перш за все визначається її твердістю (збільшується з її ростом) і мікроструктурою. Стабільність мікроструктури в процесі експлуатації в свою чергу залежить від теплостійкості стали. Дослідженнями встановлено, що при твердості, рівній 60 ... 65 НRС, найбільш зносостійка сталь, що складається з мартенситу і рівномірно розташованих в ньому карбідів V, W, Cr та інших елементів. У процесі різання з підвищеними швидкостями або при гарячому деформуванні робоча частина інструмента нагрівається. Щоб інструмент не втрачав при цьому працездатність, не повинні змінюватися його структура та властивості, отримані в результаті термічної обробки. Така особливість визначається теплостійкістю інструментального матеріалу.

Здатність стали зберігати структуру і експлуатаційні властивості при підвищених температурах називається теплостійкість або красностойкостью. Теплостійкість визначається по максимальній температурі, при нагріванні до якої сталь зберігає твердість протягом певного часу (як правило, протягом 4 год.). При нагріванні вище цієї температури загартована сталь починає інтенсивно втрачати свою твердість, а значить, і зносостійкість. Теплостійкість сталі підвищується при її легуванні W, Mo і V. За теплостійкості розрізняють три групи сталей: чи не теплостійкі, полутеплостойкіе і теплостійкі.

Чи не теплостійкими є вуглецеві або леговані високовуглецеві стали, які після гарту мають високу твердість і зносостійкість в результаті мартенситного перетворення. При нагріванні цих сталей до 200 ... 300 ° С основна кількість вуглецю виділяється з мартенситу і починається коагуляція карбідів цементітние типу. В результаті сталь втрачає твердість і зносостійкість.

Полутеплостойкімі є середньо- і високолеговані (в основному Сr) стали. Твердість цих сталей також досягається загартуванням на мартенсит. Твердості також сприяє освіту при відпустці більш легованого цементиту і спеціальних карбідів. Завдяки такій структурі сталь зберігає підвищену твердість до 300 ... 500 ° С.

теплостійкими є високолеговані стали, які набувають твердість за рахунок мартенситного перетворення і твердіння при високому відпустці, коли з твердого розчину виділяються дисперсні фази - карбіди типу WC, MoC, VС.

Для забезпечення процесу різання інструмент повинен володіти також високими міцністю і твердістю. Тому інструментальні сталі містять не менше 0,6% С і піддаються загартуванню з низьким відпусткою на необхідну твердість (виняток становлять стали, котрі піддаються гарячого деформування і містять 0,3 ... 0,6% С). В результаті названої термічної обробки досягаються твердість стали 60 ... 65 НRС і межа міцності її при вигині sи = 250 ... 350 МПа.

Наступною важливою характеристикою стали є прокаліваемость, яка може бути підвищена за рахунок легування її Cr і Mn. У цьому випадку збільшується інтервал стійкості переохолодженого аустеніту сталі і знижується критична швидкість охолодження Vкр. Стали, леговані Сr і Mn, можна використовувати для виготовлення великої інструменту. Тонкий і складний за формою інструмент, виготовлений з таких сталей, можна гартувати в менш інтенсивних, ніж вода, охолоджуючих середовищах.

Леговані інструментальні сталі по прокаливаемости діляться на стали з невеликою прокаливаемостью, з підвищеною прокаливаемостью і з високою прокаливаемостью. При цьому найбільший ефект досягається комплексним легуванням інструментальних сталей такими карбидообразующих елементами, як V, W, Мо, Сr, Мn. Останні не тільки підвищують зносостійкість і теплостійкість сталі, але і, розчиняючись в аустеніт, зменшують розчинність вуглецю в ньому. Інакше кажучи, вони зрушують лінію ЕS діаграми стану системи Fе - Fе3С. Особливо сильно впливають на стан лінії ЕS такі ЛЕ як W і Cr. Наприклад, вуглецева сталь з 0,7% С за структурою в відпаленого стані (П + Ф) є доевтектоїдної; сталь з 0,7% С і 5% W - заевтектоідной. Сталь з 12% W відносять до ледебуритного класу, так як в процесі її кристалізації при евтектичній температурі утворюється ледебурит. Карбідну евтектики в сталях прийнято називати ледебуріта.

Для раціонального вибору сталей для інструментів доцільно скористатися класифікацією за властивостями і призначенням.

Класифікація інструментальних сталей за властивостями була розроблена Ю. А. Геллер, схема якої наведена в додатку 14. За основну властивість при цій класифікації прийнята теплостійкість сталі, так як вона визначає природу зміцнення стали при термообробці і в багатьох випадках умови використання стали.

Наведені класифікації (за призначенням і за властивостями) при виборі сталей слід розглядати спільно, оскільки вони доповнюють один одного. Сказане означає, що не можна вибирати стали тільки за призначенням без урахування їх властивостей. Оскільки зрозуміло, що штамп або інший інструмент для гарячого деформування необхідно виготовляти зі сталі з достатньою теплостійкістю, а інструмент для холодного деформування цього не вимагає. Але, в той же час для ріжучого і вимірювального інструмента (за класифікацією за призначенням) може знадобитися сталь будь-який з трьох груп по теплостійкості. Дійсно, для різання м'яких матеріалів при малих швидкостях і малих перетинах стружки можна використовувати стали, що не володіють теплостійкістю. А при чорнових режимах різання, коли відбувається розігрів робочої кромки інструменту до високих температур, ці стали не придатні. У разі вибору сталей для вимірювальних інструментів для контролю геометрії гарячого прокату потрібні теплостойкие, а для холодних деталей можна використовувати більш дешеві стали, що не володіють теплостійкістю.

Наведену класифікацію слід розглядати як спробу полегшити вибір потрібної марки інструментальної сталі з безлічі існуючих, виходячи з різних умов роботи (характер навантажень на інструмент, нагрів і т. Д.) І властивостей інструментальних сталей. Так, для штампів холодного деформування, що працюють в умовах високих ступенів і швидкостей деформації, іноді доводиться застосовувати швидкорізальні сталі, що володіють високою теплостійкістю. Для великого інструменту, що не потребує за температурними умовами роботи теплостойкости, може бути необхідним використання високолегованої (отже, напів-або теплостійкою) стали, з тим, щоб забезпечити потрібну прокаліваемость. І навпаки, інструмент при високій твердості поверхні повинен мати досить в'язку, м'яку серцевину і тоді доцільно використовувати сталь низької прокаливаемости (вуглеводневу чи малолегованих), поступаючись теплостійкість. Вибір марки матеріалу інструментальної сталі і режиму її зміцнення завжди є пошуком компромісу між експлуатаційними властивостями (високою твердістю, міцністю, в'язкістю, зносостійкість, теплостійкість, разгаростойкостью (в разі "гарячих" штампів), корозійну стійкість і технологічними властивостями - оброблюваністю різанням, тиском, стійкістю проти зростання зерен, обезуглероживания і окислення, проти поводок, викривлення і розтріскування при термічній обробці і т. д.

3.4.1. Інструментальні стали для ріжучого інструменту.За допомогою ріжучого інструменту виробам надається необхідна форма. При контакті інструменту з оброблюваним матеріалом в процесі різання виділяється тепло і відбувається розігрів ріжучої кромки. Причому кількість тепла, що виділяється і розігрів кромки збільшується з підвищенням швидкості різання. Залежно від інтенсивності режимів різання ріжучі інструменти виготовляють з НЕ теплостійких (вуглецевих, малолегованих) або теплостійких високолегованих (швидкорізальних) сталей.

Чи не теплостійкі стали.Чи не теплостійкі інструментальні стали відповідно до класифікації Геллера Ю. А. (див. Додаток 14) підрозділяються ще по твердості і в'язкості (високої твердості або підвищеної в'язкості). У свою чергу стали з високою твердістю поділяються на стали невеликий, підвищеної і високої прокаливаемости, А стали з підвищеною в'язкістю - на стали невеликий і підвищеної прокаливаемости.

К не теплостійким сталей відносять вуглецеві і низьколеговані інструментальні стали, використовувані для виготовлення інструменту, який в процесі роботи не розігрівається вище 250 ° С. Подальший нагрів інструменту призводить до розпаду мартенситу і коагуляції частинок карбідів, що обумовлюють разупрочнение стали. З таких сталей виготовляють в основному деревообробні інструменти, ножівкові полотна, напилки, зубила, мітчики, плашки і інший слюсарний інструмент.

За микроструктуре в рівноважному стані вони, в залежності від вмісту вуглецю, є доевтектоїдної (зі структурою фериту і перліту), Евтектоїдних (перліт), заевтектоідних (перліт і цементит вторинний).

К не теплостійким інструментальним сталям невеликий прокаливаемости відносяться вуглецеві У7 ... У13 (ГОСТ 1435-74), низьколегованісталі 7ХФ ... 11ХФ, 13Х, ХВ4Ф, В2Ф і ін. (ГОСТ 5950-73). Через малу стійкості переохолодженого аустеніту стали мають невелику прокаліваемость. Тому їх застосовують для виготовлення інструменту діаметром менше 12 ... 15 мм, простої форми. У разі гарту виробів в маслі (додаток 15) наскрізна прокаливаемость досягається в дуже тонких перетинах виробів (до 5 мм). При великих розмірах деталей в результаті загартування у воді і в маслі досягається висока твердість тільки поверхневого шару, метал в серцевині деталі залишається м'яким, з підвищеною в'язкістю. Перед обробкою різанням вироби піддають відпалу на зернистий перліт.

стали марок У7А і У8А зі зниженим вмістом вуглецю (0,7 ... 0,8%) і з невеликою прокаливаемостью застосовують для виготовлення інструменту, що зазнає при роботі поштовхи і удари (зубила, ножі і ножиці по металу, викрутки, сокири, матриці для холодного штампування та ін .). Такі інструменти повинні володіти деякою в'язкістю серцевини. Їх гартують з нагріванням до температури вище Ас1 (На 30 ... 50 ° С), потім піддають відпустці (250 ... 450 ° С) на необхідну твердість 58 ... 45 НRС (мартенсит або троостіт). Наявність, після остаточної термічної обробки, у деякого ріжучого інструменту з вуглецевої сталі вузький НЕ прожарити серцевини при твердій поверхні є перевагою для багатьох інструментів.

приклади використання інструментальних сталей наведені в додатку 16.

Для виготовлення дрібного інструменту високої зносостійкості і з гострою різальною кромкою (свердла, мітчики, фрези, напилки, хірургічний і вимірювальний інструмент і ін.) Застосовують сталі з підвищеним вмістом С (більше 0,8%). Така сталь після гарту з температури Аз 1+ (30 ... 50) ° С і низького відпустки при 150 ... 200 ° С має структуру мартенситу, твердість 60 ... 64 НRС.

Низьколеговані інструментальні стали з неглибокої (невеликий) прокаливаемостью можуть легованих Mn (У8Г), Cr (9Х, 11Х) Або Cr і V (7ХФ-11ХФ - З вмістом 0,4 ... 0,7% Сr; 0,15 ... 0,20% V), які застосовують головним чином для виготовлення деревообробного інструменту. Вони мають однакові з вуглецевими ріжучі властивості, також добре обробляються різанням і тиском після відпалу, але завдяки легування Cr (0,4 ... 0,7%) отримують кращу закаливаемость і прокаліваемость. Додаткове легування V (0,15 ... 0,30%) зменшує також чутливість сталей до перегріву і сприяє збереженню більш дрібного зерна при загартуванню. Ванадій не застосовують як єдиного ЛЕ, оскільки він, пов'язуючи частина C в важкорозчинні карбіду, знижує прокаліваемость. Сталь У8Г має більш однорідну структуру з рівномірним розподілом карбідів, в ній відсутні надлишкові карбіди. Марганець уповільнює перетворення переохолодженого аустеніту, збільшує кількість аустеніту в сталі. Ця сталь використовується для виготовлення пив по дереву. Сталь 11ХФ використовують, крім того, для інструментів діаметром 5 ... 15 мм (мітчики, розгортки) через можливість охолодження при загартуванню в гарячих середовищах або в маслі, що зменшує деформацію. Сталь 9ХФ використовується для інструментів невеликого перерізу у вигляді пив по дереву, напилків, бритв. Всі перераховані стали мають невелику прокаліваемость і ставляться до які теплостійким сталей високої твердості.

Особливо високу твердість і зносостійкість відрізняються високовуглецеві стали, леговані V, W (В2Ф, ХВ4Ф), Також мають невелику прокаліваемость. У цих сталях при вмісті W в межах 3,5 ... 4,5% в мікроструктурі, крім цементиту, присутні карбіди W6З високої твердості, які пов'язують дуже мало вуглецю (всього 1% С на кожен відсоток W). карбід W6З сприяє збереженню дрібного зерна, так як він не розчиняється при температурах гарту інструменту. Крім того, в присутності карбідів при одночасно високій концентрації С в мартенсите сталь після гарту отримує твердість до 68 ... 70 НRС і високу зносостійкість. Однак при цьому виявляються нижчими міцність (1600 ... 2000 МПа) і в'язкість.

Стали з вмістом з 1,5 ... 1,8% W мають дещо меншу твердість (65 ... 66 НRС), але кращу пластичність. Вони в основному застосовуються для ножівкових полотен (В2Ф, ХВ4Ф). Стійкість сталей, легованих W і V в 1,5 ... 2 рази вище, ніж у сталей 11Х і 13Х.

стали марок У7 ... У9 використовуються для виготовлення інструмент, який використовується при ударних навантаженнях (зубила, клейма по металу, деревообробний інструмент, зокрема сокири, пилки та ін.)

стали марок У10 ... У13 мають високу твердість і вони йдуть на виготовлення інструментів, що не випробовують поштовхів (напилки, шабери, гострий хірургічний інструмент і т.п.).

Термічна обробка вуглецевих інструментальних сталей складається з двох операцій: попередньої і остаточної термічної обробок.

Попередня термічна обробка включає відпал при 740 ... 760 ° С з метою отримання зернистого перліту, що забезпечує знижену твердість і при подальшій термообробці - однорідні властивості.

Остаточна термообробка складається з гарту і низького відпустки. Загартування проводиться з температур 780 ... 810 ° С у воді. При цьому слід мати на увазі, що ці сталі мають дуже високу критичну швидкість загартування (Vk= 200 ... 300 °С / с). Тому неприпустимо навіть найменший замирення охолодження при загартуванню, так як це може призвести до часткового розпаду аустеніту і до появи м'яких плям в інструменті.

Перевагою цих сталей є низька вартість, добре обробляється різанням і тиском. Але вони мають низьку прокаліваемость, невисокі швидкості різання через низьку теплоємності і деформуються при загартуванню.

Чи не теплостійкі сталі підвищеної прокаливаемости підрозділяються на три групи. До першої групи відносяться леговані інструментальні сталі з вмістом 1,0 ... 1,5% Cr, що забезпечує підвищення прокаливаемости. Основним елементом, що збільшує прокаливаемость і закаливаемость, у цих сталей є тільки Cr. Тому стійкість переохолодженого аустеніту, в порівнянні з низьколегованими сталями невеликий прокаливаемости з 0,40 ... 0,70% Cr, зростає лише трохи.

До другої групи відносяться стали, піддані комплексному легуванню невеликою кількістю Cr, Mn, Si (W). Таке легування значно підвищує прокаливаемость і закаливаемость, зменшує чутливість до перегріву, дає можливість отримувати високу твердість при загартуванню в більш помірних охолоджувачах (олії, гарячих середовищах). При цьому зменшується деформація інструменту. Завдяки зазначеним перевагам з сталей марок 9ХС, ХГС, 9ХВГ, ХВГ, ХВСГФ можна виготовляти масивні інструменти великих розмірів, більш складної форми і відповідального призначення, ніж з вуглецевих і легованих сталей неглибокої прокаливаемости. При загартуванню в маслі вироби з таких сталей мало схильні до утворення тріщин.

Хромокремністая сталь 9ХС (0,85 ... 0,95% С; 0,95 ... 1,25% Сr; 1,2 ... 1,6% Si) отримала дуже широке поширення для виготовлення фрез, розгорток, свердел, оскільки наявність Si в твердому розчині сприяє стійкості її карбідів, забезпечує її глибоку прокаліваемость, і дає малу деформацію при загартуванню. У структурі цієї стали після відпалу спостерігається більш рівномірний розподіл карбідів всередині зерен через менший вміст З (~ 0,9%). Однак, карбидная сітка в цілому в стали залишається неоднорідною, оскільки по межах спостерігається чітко виражена сітка цементиту (рис. 3.8, а). Легування сталі в порівнянні з вуглецевими дозволяє підвищити прокаліваемость через підвищення стійкості переохолодженого аустеніту. Сталь має хороші ріжучі властивості. Прожарювана цієї сталі складає в воді до 60 ... 80 мм, в маслі до 40 мм і до 25 ... 30 мм при охолодженні в гарячих середовищах. Як недоліки цієї сталі можна віднести її схильність до зневуглецювання при нагріванні, в порівнянні з вуглецевими інструментальними сталями гіршу різанням і тиском через підвищеної твердості після відпалу.

У стали ХВГ (0,9 ... 1,05% С; 0,9 ... 1,2% Сr; 1,2 ... 1,6% W; 0,8 ... 1,1% Мn) і ХГ прокаліваемость досягає до 70 ... 80 мм, а у більш досконалої стали ХВСГ - до 90 ... 100 мм. Сталь ХВГ має більш рівномірний розподіл карбідів завдяки більш складного легування, ніж в сталі 9ХС (рис. 3.8, б). Зазначена група сталей схильна до слабкої деформації при термічній обробці через значної кількості аустеніту в загартованої сталі. Відомо, що зміна обсягу цих сталей викликається структурними перетвореннями. Наприклад, освіта мартенситу при загартуванню з вмістом в ньому 1% C призводить до зміни вихідного перліту на 1%. Тому для усунення збільшення обсягу і спричиненої ним деформації при загартуванню інструменту необхідно, щоб його структура після гарту полягала не тільки з одного мартенситу, що має великий питомий об'єм, але і з залишкового аустеніту, що має менший питомий об'єм. Збереження при загартуванню залишкового аустеніту компенсує збільшення обсягу сталі, загартовує в маслі. Звідси випливає, що до гарту для отримання необхідної вихідної мікроструктури необхідна попередня термічна обробка, яка в основному полягає в загартуванні в маслі і високому відпустці при 700 ° С. Така термічна обробка знижує деформацію при остаточній загартуванню з низьким відпусткою.

Ці стали 2-ї групи використовують для виготовлення калібрів, довгих мітчиків, бритвених ножів і лез і іншого інструменту, для якого дуже важливо збереження розмірів в процесі термічної обробки, а також для виготовлення деталей точних приладів. При виборі стали ХВГ, Як інструментального матеріалу слід врахувати її особливості. Їй властиві значні коливання в прокаливаемости і закаливаемости різних плавок. При охолодженні в маслі окремі плавки стали ХВГ прогартовуються в перерізі не більше 30 ... 40 мм і отримують знижену твердість, тоді як стали інших плавок прогартовуються в перетині до 75 ... 80 мм. Ці коливання пов'язані з різним співвідношенням цементітние карбіду і карбіду типу Ме6З в різних плавках, викликаних різними умовами охолодження злитка, ликвации і режиму відпалу. Встановлено, що зі збільшенням частки карбіду М6З знижується прокаліваемость.

  а бМал. 3.8. Карбідна неоднорідність заевтектоідних інструментальних сталей 9ХС і ХВГ після відпалу при 1000 ?С, х 400: а - Сталь 9ХС; б - Сталь ХВГ.

До третьої групи відносяться стали, леговані W (більше 1%), що володіють високою твердістю. сталь ХВ5 (1,25 ... 1,50% С) називається навіть алмазної, оскільки володіє виключно високою твердістю в загартованому стані (67 ... 69 НRС). Настільки висока твердість пояснюється великим вмістом в мартенсите карбідів вольфраму Ме6З і легованого цементиту Ме3С. Застосовується для виготовлення фільєр холодного волочіння, оздоблювального інструменту, що знімає стружку з твердих матеріалів (білий чавун, скло, камінь).

До сталям високу прокаливаемости відносяться сложнолегірованние стали марок ХГСВФ, ХВСГ та ін. Наскрізна прокаліваемость у виробах діаметром до 100 мм досягається за рахунок легування Cr і додатково Si. Такі стали застосовують для виготовлення масивного штампового інструменту складних форм, кульок і кілець підшипників кочення і ін. сталь 6ХС після відповідної термічної обробки (див. додаток 15) використовують для виготовлення пневматичних зубил і ряду інструментів, що працюють при ударних навантаженнях і вібрації.

Полутеплостойкіе стали для ріжучого інструменту використовуються вкрай рідко. Вони в основному застосовуються як Штампові матеріали і будуть розглянуті в наступній роботі.

Теплостійкі стали для ріжучого інструменту зберігають свої властивості до 550 ... 600 ° С. Їх об'єднують в групу так званих швидкорізальних сталей, які маркуються по ГОСТ 19265-73 буквою Р (від англійського слова rapid - Швидкий або від німецького rasch). Після букви Р у марці слід число, яке вказує середній вміст (у%) вольфраму (буква В - його умовне позначення в сталях інших класів - пропускається), потім після відповідних букв М, Ф і К - число, яке вказує зміст Mo, V (якщо зміст його більше 1 ... 2%) і Co. До складу всіх швидкорізальних сталей неодмінно входять вуглець (0,8 ... 1,25%), Cr (близько 4%) і V (1 ... 2%), вміст яких в марці не вказується.

Інструмент з цих сталей (різці, свердла, фрези, шевери, мітчики, плашки, розгортки, зенкери, пили, напилки) працює на швидкостях, в 3 ... 5 разів перевищують швидкості роботи інструменту з вуглецевих сталей. Швидкорізальної сталі відносять до ледебуритного класу, Так як в мікроструктурі литих сталей, в тому числі і в сталях Р6М5 і Р18, Присутній карбидная евтектика (ледебурит) скелетообразного типу (рис. 3.9).


а бМал. 3.9. Мікроструктура литої сталі Р6М5 і Р18 (дендрити сорбітообразного перліту, карбіди вторинні, ледебуритного евтектика і аустеніт по межах дендритних осередків): а - Р6М5, х 200; б - Р18, х 900.

У структурі цієї стали також можна розрізнити аустенит і карбіди, вторинні карбіди, що виділяються з аустеніту внаслідок зменшення розчинності вуглецю і легуючих елементів в ньому при зниженні температури, сорбітообразного евтектоід (темні поля) з фериту і карбідів. При куванні порушується евтектична структура, потім сталь піддається відпалу при 860 ... 880 ° С з повільним охолодженням до 500 ... 600 ° С або ізотермічної витримкою при 730 ... 750 ° С. Загартування інструментів зі сталі Р18 виробляється на повітрі (великі інструменти - в маслі) з температури 1280 ° С (див. Додаток 15). Сталь в загартованому стані (рис. 3.10, а) Складається з первинних і невеликої частки вторинних карбідів, мартенситу і аустеніту залишкового (до 30%), які, будучи високолегованої, при протравливании шлифа в 5 ... 6% -му розчині НNО3 в спирті не фарбується і виглядають світлими. Карбіди вторинні при нагріванні стали до температур гартування значною мірою розчиняються в аустените, легіруя його хромом, вольфрамом, молібденом, ванадієм, і забезпечуючи тим самим теплостійкість сталі.

Після гарту зазвичай проводиться триразовий відпустку стали при 560 ° С, в результаті зменшується масова частка аустеніту залишкового (до 2%). Мікроструктура (рис. 3.10, б) Являє собою мелкоігольчатий мартенсит відпустки, сильно травянного в вищевказаному реактиве, карбіди складу Ме6С - (Fе3(W, Мо)3C, (W, Fе)6С), леговані ванадієм. Можливо в невеликих частках присутність карбідів іншого складу (Ме2С).

абМал. 3.10. Мікроструктура стали Р18: а - загартована (мартенсит гарту, аустеніт залишковий, обидві фази світлі, карбіди первинні і вторинні); б - Загартована і тричі відпущена (мартенсит відпустки, карбіди первинні і вторинні), х 500.

Останнім часом широкого поширення знаходять Вольфрамомолібденовие швидкорізальні стали зі зниженим вмістом вольфраму (вольфрам частково замінений молібденом). наприклад, сталь Р6М5 з дещо підвищеним вмістом вуглецю (0,81 ... 0,85% замість 0,7 ... 0,8% в стали Р18). У структурі литої стали Р6М5 (Див. Рис. 3.9) по межах дендритів феррітокарбідного евтектоіда (темна структурна складова) розташовується карбидная евтектика (аустеніт, карбід) переважно на базі карбіду Ме2З пластинчастого типу. Зміст евтектики скелетообразного типу з карбідом Ме6З і евтектики з МеС дуже мало. Евтектика з карбідом Ме2З пластичнее скелетообразной. Сумарний вміст евтектики істотно нижче в порівнянні з Р18. Тому з'явилася можливість отримання інструменту з стали Р6М5 найдешевшим способом - литтям.

Особливості термічної обробки інструментальних сталей для різального.При виборі режимів термічної обробки легованих інструментальних сталей необхідно враховувати наступне.

1. Хром, вольфрам і кремній підвищують критичні температури Аr1 и Аr3. Причому, чим більше зміст цих ЛЕ, тим вище піднімаються критичні температури. Леговані стали необхідно нагрівати під загартування до більш високих температур, ніж вуглецеві з таким же вмістом вуглецю. Збільшення температури нагріву під загартування сприяє найбільш повного розчинення фази карбіду в аустеніт, підвищенню ступеня його легування і, в кінцевому підсумку, формуванню в процесі загартування мартенситу, що володіє необхідною теплостійкістю. При відпустці, внаслідок часткового розпаду високолегованого мартенситу, утворюються дисперсні карбіди, що супроводжується збільшенням твердості стали (явище вторинної твердості).

2. Хром, молібден, вольфрам, ванадій підвищують стійкість переохолодженого аустеніту, при цьому знижується Vкр і створюється можливість гарту інструменту з легованих сталей, що володіють низькою теплопровідністю, в м'яких гартівних середовищах (масло і ін.). При цьому не відбувається викривлення інструменту і не виникають гартівні тріщини.

1. карбидообразующих елементи знижують температурний інтервал мартенситного перетворення (Мн - Мк), Що призводить до збільшення масової частки аустеніту залишкового в структурі загартованої сталі. Зміст аустеніту залишкового зростає також при підвищенні температури нагріву стали під загартування. У порівнянні з феритної-карбідної сумішами (перліт, сорбіт, троостит) обсяг аустеніту мінімальний, а мартенситу - максимальний. Тому утворення мартенсіту призводить до збільшення обсягу сталі, отже, і інструмента, причому тим значніше, чим більше в стали вміст вуглецю. Це є однією з основних причин виникнення гартівних напружень у виробах. Розміри виробів при цьому істотно не змінюються, але для деталей точних приладів і ряду інструментів, розміри яких після гарту не можуть бути виправлені шліфуванням, навіть невеликі зміни розмірів не припустимі. Запобігти збільшення обсягу при загартуванню та зміні розмірів виробів можна шляхом застосування їх бездеформаціонной гарту або теплової доведення.

Стали, які піддаються зазначеним обробкам, називаються мало деформуються. До них відносяться леговані інструментальні сталі X, ХГ, ХВГ, Х12Ф1 та інші.

4. Якщо в структурі литих інструментальних сталей (наприклад, в швидкорізальних) присутні частинки карбідів несприятливих форм (скелетного типу, гострокутні і т. П.) Або сітка з карбідів, такі стали перш за все піддають гарячої механічній обробці - куванні. При цьому карбіди або сітка з них розбиваються і перемішуються по можливості рівномірно. Литий заготовці надається необхідний профіль. Якщо проковка недостатня або скрутна (в стали Х12Ф1), Розбиті карбіди в структурі виявляються зібраними в смуги (карбидная ізоляція). Такий нерівномірний полосчатое розподіл карбідів в стали небажано, так як в областях, збіднених карбидами, сталь має знижені показники експлуатаційних властивостей.

5. Для поліпшення оброблюваності інструментальних сталей на ріжучих верстатах їх піддають пом'якшувальному відпалу при 800 ... 860 ° С, при якому карбіди набувають округлу форму.

Мікроструктура швидкорізальної сталі наведена на рис. 3.11. При затвердінні литої сталі P6M5 утворюється евтектика, що нагадує ледебурит і розташований на кордоні зерен. Швидкорізальної сталі відносяться до ледебуритного класу. Після кування або прокату сітка евтектики піддається дробленню. При цьому подрібнюються карбіди і спостерігається їх рівномірний розподіл в основний матриці.

Високу теплостійкість інструмент з швидкорізальної сталі набуває після гарту і багаторазового відпуску (рис. 3.12). При нагріванні під загартування необхідно забезпечити максимальне розчинення карбідів і отримання високолегованого аустеніту. Щоб уникнути утворення тріщин і деформації інструменту низькою теплопровідність сталей застосовують ступінчастий нагрів під загартування в розплавлених солях, а загартування проводять в олії і при швидкому нагріванні можуть утворитися тріщини. Високі температури гарту необхідні для більш повного розчинення в аустените легованих карбідів, що призводить до значного насичення мартенситу легирующими елементами. Це підвищує твердість. Після гарту в сталях залишається до 30% залишкового аустеніту, тому їх піддають дво- або триразовому відпуску при температурі 540 ... 580 ° С, подальше охолодження виробляється на повітрі (рис. 3.12, а). Після відпустки структура складається з мартенситу, карбідів і залишкового аустеніту (1 ... 3%), твердість 62 ... 64 НRС.

Для інструментів нескладної форми з метою зменшення залишкового аустеніту в сталі використовують охолодження холодом при мінус 80 ° С. Застосовуючи обробку холодом, можна число відпусток скоротити до одного (рис. 3.12, б). Підвищити ріжучі властивості можна також деякими спеціальними методами, наприклад ціануванням.

Таблиця 3.1 - Рекомендовані марки сталей для деяких ріжучих інструментів

3.4.2. Штампові стали.Штампові стали застосовуються для виготовлення інструментів (штампів, накатних роликів, волоків і т. Д.), Що змінюють форму матеріалу деформированием без зняття стружки. Стали для штампового інструменту в залежності від умов деформації діляться на дві групи: а) Штампові для деформування металів в холодному стані; б) Штампові для деформування металу в гарячому стані. Розглянемо основні марки цих штампова сталей і їх основні характеристики.

Штампові стали для холодного деформування металів.Штампові стали для деформування металу в холодному стані повинні володіти високою твердістю, зносостійкістю, міцністю і достатньою в'язкістю. Тому ці стали мають підвищений вміст С (0,9 ... 1,0%) і піддаються зазвичай загартуванню та відпуску. Однак, у зв'язку з різними умовами роботи інструментів, склад штампова сталей і режими їх термічної обробки (загартування і відпустки) можуть істотно відрізнятися один від одного. Як штампова сталей для деформування в холодному стані використовуються: а) Високохромисті сталі підвищеної (високої) твердості (57 ... 63 НRС); б) Високоміцні сталі з підвищеною ударною в'язкістю.

Призначення штампова сталей для холодного деформування наведені в додатку 7.

Високохромисті стали високої твердостівідносяться до полутеплостойкім сталей, що містить 6 ... 12% Cr. Вони мають високу закаліваемостью і прокаливаемостью і зберігають високу твердість до 250 ... 400 ° С. Порівняно дрібнозернистий структура, наявність твердих частинок карбідів М23С6 (Стали з Сr) і, крім того, МС (стали з V) обумовлюють підвищену міцність і зносостійкість цих сталей.

У формуванні структури загартованої хромової сталі велику роль грає кількість розчиненої в аустените вторинної фази карбіду. Твердість після гарту на дрібне зерно і відпустки при 150 ° С становить 59 ... 61 НRС. В результаті відпустки при 150 ... 250 ° С виділяється в загартованої структурі легований цементит, більш стійкий проти коагуляції, ніж цемент не теплостійких сталей. Наприклад, стали з 12% Cr зберігають твердість до 60 НRС після нагрівання до 200 ... 225 ° С, а стали з V- до 270 ... 300 ° С.

За зносостійкості, як по основній властивості, високохромисті стали розподіляються на стали підвищеної зносостійкості і на стали високої зносостійкості. Стали підвищеної зносостійкості в структурі містять карбід типу М7С3 до 18 ... 22%, а сталі з високою твердістю крім карбідів М7С3 містять ще карбіди МС до 12%.

  Мал. 3.13. Кількість карбідів (К) і залишкового аустеніту (А), зміст Cr в розчині і твердість (НRС) стали Х12Ф1.

Загальна характеристика високохромистих сталей підвищеної та високої зносостійкості.Хімічний склад штампова сталей високої твердості з підвищеною і високу зносостійкість наведені в додатку 8. Для цих сталей, як легованих в основному Cr, характерні наступні загальні особливості. До першої особливості відноситься неоднорідність розподілу карбідів М7С3 (І М23С6), Яка посилюється зі збільшенням перетину заготовок, а також залежить від змісту Cr і C. Стали зі змістом З близько 2% показують значну карбідну неоднорідність, ніж у сталей, що містять З близько 1,5%; при утриманні Сr 12% теж спостерігається значна неоднорідність карбідів, ніж у сталей при 6% Сr.

Другою особливістю є зміна твердості сталей по кривій з максимумом при загартуванню зі зростанням температури (рис. 3.13). Висхідна частина кривої зміни твердості пояснюється зростанням концентрації вуглецю і хрому в мартенсите. При загартуванню з більш високих температур знижується твердість, внаслідок збільшення кількості залишкового аустеніту.

Штампові сталі підвищеної зносостійкості. Вони мають кращі технологічні властивості (гнучкість, шліфуємость), ніж сталі з високою зносостійкістю і знайшли широке застосування. До цієї групи належать стали з 6% Сr (Х6ВФ) і деякі стали з 12% Сr (див. Додаток 8).

Мал. 3.14. Мікроструктура стали Х6ВФ після кування і відпалу (рівномірний розподіл карбідів - 12 ... 14%), '100

сталь Х6ВФ по структурному ознакою відноситься до заевтектоідних сталей, але через ліквації в литому металі можуть бути ділянки евтектики. Зміст З в перлиті становить 0,45 ... 0,5%. Кількість надлишкових карбідів типу М23С6 після відпустки при 150 ... 160 ° С становить 8 ... 12%. У порівнянні зі сталями, що містять 12% Сr, вони мають меншу карбідним неоднорідність (рис. 3.14). Тому вони відрізняються більшою міцністю і в'язкістю.

Стали з 12% Сr (Х12Ф1 и Х12М). Вони характеризуються підвищеною зносостійкістю в умовах абразивного зношування, обумовленої високим вмістом карбідів (Сr, Fе)7С3 і в невеликій кількості М23С6, зберігаю-трудящих після гарту. Після відпустки при 150 ° С кількість карбідів в цих сталях становить до 12 ... 15% (об'ємних).

Стали Х12Ф1 і Х12М за структурою ледебуритного. При лиття ці стали надзвичайно схильні до ліквації. У мікроструктурі литої сталі присутні карбіди у вигляді евтектики скелетообразной форми на межі зерен (рис. 3.15). Така карбидная евтектика практично не розчинна до температур початку плавлення і важко раздробляется при гарячої деформації в порівнянні з сіткою карбідів сталей з 6% Сr. Для ледебуритного сталей характерно збереження дрібного зерна при високотемпературному нагріванні для загартування через затримує впливу карбідів. Тому гнучкість у цих сталей з 12% Сr відповідно нижче. В їх структурі спостерігається деяка карбидная неоднорідність з

великими КАРБІДНИЙ частинками з розміром до 15 ... 20 мкм. Зниженню карбідної неоднорідності і подрібнення зерна сприяють легуючі елементи Mo і V, а також вони підвищують міцність і в'язкість. Механічні властивості дещо краще у стали Х12Ф1, має менше карбідів, але її зносостійкість нижче. Сталь після кування і відпалу (800 ... 820 ° С) має мікроструктуру сорбітообразного зернистого перліту з включеннями первинних і вторинних карбідів (рис. 3.16).

Включення первинних карбідів мають порівняно великі розміри. Їх розмір залежить від ступеня подрібненого карбідної евтектики куванням. Включення вторинних карбідів дрібні, вони утворюються при охолодженні стали в інтервалі температур від евтектичною до евтектоїдной внаслідок

зменшення розчинності С і Сr в аустените. Як уже зазначалося, сталь надзвичайно схильна до карбідної ліквації. Мікроструктура загартованої і відпущеної кованої сталі являє собою мартенсит, первинні і вторинні карбіди.

 Мал. 3.15. Мікроструктура литої сталі Х12Ф1 (Ледебуритного евтектика скелетного типу, сорбітообразного перліт, вторинний-ні карбіди, аустеніт), х 500

Для забезпечення мінімальних змін форми і розмірів виробів в процесі термічної обробки проводиться їх гарт з 1120 ° С. Після такого гарту в структурі фіксується таке співвідношення залишкового аустеніту (близько 40%) і мартенситу, що розміри штампа після гарту виявляться рівними початкових розмірів. Однак по ряду причин (коливання температури гарту, умови охолодження та ін.) Розміри штампа можуть мати значні коливання. Якщо вони виявилися менше вихідних розмірів (до термічної обробки), то вони піддаються відпуску при 520 ° С. В результаті такої відпустки залишковий аустеніт  частково перетвориться в мартенсит, що призведе до збільшення

розмірів штампа. Якщо після гарту розміри штампа виявилися збільшеними, то для зменшення розмірів їх відпускають при 350 ° С. Така термічна операція носить назву термічної доведення. Отримана структура - мартенсит, карбіду (Сr, Fе)7С3 і аустеніт залишковий.

 

твердість стали Х12М досягає максимального значення 61 ... 63 НRС після гарту з 980 ... 1020 ° С (див. рис. 3.13, графік). При цьому сталь зберігає дрібне зерно (бал »10) і має залишкового аустеніту 15 ... 20%. При ще більшому збільшенні температури гарту відбувається зниження твердості через різке підвищення кількості аустеніту.

стали Х12М і Х12Ф1 використовують для вирубних і деяких витяжних штампів, які використовуються в умовах підвищеного зношування і без динамічних навантажень. Слід врахувати, що сталь Х12М менш придатна для штампів пресування, що працюють при висо-ких питомих навантаженнях, а також при ударному навантаженні (висадочні штампи).

сталь Х6ВФ використовують для тих же цілей, але при деформації менш твердих матеріалів.

Мал. 3.17. Мікроструктура стали Х12 з високою зносостійкістю (25 ... 30% смужчатих карбідів)

Хромисті стали високої зносостійкості перевершують вищевказані стали при невеликих динамічних навантаженнях, але вони менш технологічні. У них міститься більше С, тому в мікроструктурі міститься більша кількість карбідів типу М7С3, А також можуть бути присутніми в невеликій кількості карбіду типу МС. Така структура забезпечує більш високу твердість, отже, і зносостійкість цих сталей. Збільшення вмісту С (до »2%) дозволяє підвищити твердість до 63 ... 64 НRС після гарту і низькотемпературного відпуску. До сталям високої зносостійкості відносяться стали Х12, Х12ВМ, Х12Ф3М, Х6Ф4М. Розглянемо ці стали.

сталь Х12. Велика кількість С і відсутність додаткових ЛЕ призводить до різко вираженою карбідної неоднорідності у вигляді їх великих скупчень (~ 30 '15 мкм), карбідної сітки і карбідної полосчатости (рис. 3.17). Тому міцність і в'язкість цієї стали нижче, ніж у сталі Х12М і розглядаються нижче сталей - Х12ВМ і Х12Ф3М. Знижена міцність стали Х12, Обумовлена ??наявністю великої кількості неоднорідною карбідної фази, дозволяє використовувати її для невідповідальних, простих по конструкції витяжних штампів, пуансонів вирубних штампів. У сталях даної групи міститься крім Cr ще Mo, V і W, які дещо зменшують карбідну неоднорідність, збільшуючи міцність і в'язкість цих високохромистих сталей.

сталь Х12ВМ має кращі властивості міцності і кращу в'язкість через зменшення розмірів карбідів під впливом W і Mo при високій твердості (61 ... 63 НRС). Ця сталь може використовуватися для виготовлення більш складних штампів.

сталь Х12Ф3Ммістить 12 ... 15% Сr і 3 ... 4% V. В цій стали V присутній в карбіду (Fe, V)7C3 і після його насичення утворює власний монокарбіду VC. При цьому частка карбіду VC становить 4 ... 5% при загальній кількості карбідної фази ~ 24%. Молібден в поєднанні з V дозволяє отримати в структурі дуже дрібні карбідні частинки, що підвищують міцність до sв »3000 МПа при високій твердості 61 ... 63 НRС.

При виборі цієї стали слід врахувати, що вона має знижену ковкість, близьку до ковкості стали Х12 і погану шліфуємость.

сталь Х12Ф3М використовується для вирубних штампів, волочильних фильер, калібрувальних кілець і ін.

сталь Х6Ф4М (6% Cr і 3 ... 4% V) містить більшу кількість (~ 8% по масі) карбідів МС. Для його освіти сталь повинна мати підвищений вміст С до 1,6 ... 1,8% замість 1% в стали Х6ВФ. Додаткове легування Mo (0,6 ... 0,8%) трохи збільшує кількість карбідів М23С6 і покращує механічні властивості.

зносостійкість стали Х6Ф4М не набагато менше, ніж у сталі Х12Ф3М, Але вона має ряд переваг: кращу гнучкість (оскільки карбіди розташовуються не в евтектиці, а у вигляді ізольованих частинок); меншу карбідним неоднорідність; більш високу міцність; ширший температурний інтервал гарту на високу твердість. У той же час погана шліфуємость властива і для цієї сталі.

сталь Х6Ф4М використовується для вирубних штампів простої конфігурації і для матриць пресування абразивних матеріалів і твердих металевих порошків.

Перераховані стали використовуються для штампів, які працюють в умовах зносу без динамічних навантажень. Вони піддаються після гарту відпустки при 150 ... 160 ° С (1 ... 3 год). Цим забезпечується найбільша твердість і зносостійкість.

сталь Х6ВФ застосовується для виготовлення деревообробного інструменту, ножівкових полотен, різьбо - і зубонакатного інструменту, матриць і пуансонів, штампів холодного деформування. Після гарту і низького (150 ... 160 ° С) відпустки вона володіє високим опором зношування. Для підвищення в'язкості сталі (59 ... 58 НRС) температуру відпустки рекомендується підвищувати до 200 ... 275 ° С.

Високоміцні сталі з підвищеною ударною в'язкістю в порівнянні з високохромистого сталями містять меншу кількість С (0,4 ... 0,6%). Хімічний склад і режими термічної обробки цих сталей наведені в додатку 9. Вони призначені для виготовлення інструментів, що працюють при динамічних навантаженнях. До таких сталей відносяться також сталь марки 7ХГ2ВМФ і складнолегована сталь 6Х6В3МФС, Що володіє теплостійкістю, підвищену міцність і більшою зносостійкістю, ніж сталь 7ХГ2ВМФ. Застосовуються також хромокремністие (4хС, 6ХС) І хромовольфрамо-крем'янисті стали 4ХВ2С, 5ХВ2СФ, 6ХВ2С. Вони мають гарну прокаліваемость при охолодженні в маслі і добре приймають ізотермічну загартування. Відпустка для ударних інструментів ведуть при більш високих температурах, порядку (275 ... 325 ° С). Ці стали для ударного інструменту застосовуються для штампів холодної та гарячої рубки листів і смуг, холодновисадочних, карбувальних штампів та ін.

Леговані стали з 0,4 ... 0,5% С є доевтектоїдної, а від 0,6% і вище - Евтектоїдних і навіть заевтектоідних в зв'язку зі зміщенням точки S діаграми (зменшення евтектоїдной концентрації) у інструментальних сталей через легування.

Призначення штампова сталей підвищеної міцності наведено в додатку 10.

Штампові стали для гарячого деформування.Група штампова сталей, що використовуються при підвищених температурах, працюють в умовах динамічного навантаження (кування, штампування) або повільного додатка навантаження (витяжка, пресування), періодичного нагрівання та охолодження. Ці стали також повинні відрізнятися високою зносостійкістю, міцністю і опором пластичної деформації. При гарячому деформуванні температура металу заготовки досягає 900 ... 1200 ° С, що призводить до розігріву поверхні штампів. Тому штампове сталь повинна відрізнятися підвищеною теплостійкістю, хорошою теплопровідністю і окаліностойкостью і високим опором термічної втоми. Ці властивості досягаються комплексним легуванням сталей карбідо-утворюють елементами (W, Mo, V, Cr) при вмісті вуглецю в більшості марок сталей в межах 0,3 ... 0,6%. Для збільшення прокаливаемости деякі марки сталей містять Ni і Mn, а для підвищення жаростійкості і міцності вводиться Si.

Залежно від призначення і умов експлуатації Штампові стали для гарячого деформування поділяються на такі дві групи: а) стали для молотових і висадочних штампів; б) стали для штампів пресування.

Молотові і висадочні штампи піддаються ударних навантажень і короткочасного нагрівання до 400 ... 500 ° С. Тому для їх виготовлення використовують полутеплостойкіе сталі підвищеної в'язкості. Хімічний склад деяких марок таких сталей наводиться в додатку 11.

Ці хромонікелеві сталі містять 0,5 ... 0,6% вуглецю і легується Ni (крім стали 5ХГМ), Cr, Mo, W і використовуються для виготовлення штампів (великої маси) гарячого деформування. Дрібні штампи виготовляють з сталей У7, У8, У9.

За структурою в рівноважному (отожженном) стані хромонікелеві сталі доевтектоїдних. Термічна обробка цих сталей полягає в загартування з температур 760 ... 860 ° С охолодженням невеликих штампів (в перетині до 200 ... 300 мм) на повітрі, середніх штампів (300 ... 500мм) в маслі, а великих штампів перетином більш 500 мм в водоповітряних сумішах. Після гарту ці стали піддаютьвідпустки. Температура відпустки також залежить від розмірів (товщини стінки) штампа. Порівняно дрібні (до 300 мм) штампи відпускають при 460 ... 540 ° С. При цьому виходить твердість близько 40 ... 46 НRС і висока зносостійкість. Для невеликих молотових штампів застосовують сталь 5ХНВ, А при необхідності підвищеної теплостійкості - 4ХМФС і 3Х2МНФ. Штампи середніх розмірів, які відчувають підвищені динамічні навантаження відпускають на меншу твердість 36 ... 42 НRС при 500 ... 550 ° С. Для таких штампів використовуються стали 5ХГМ і 5ХНВС.

Великі (більше 500 мм) штампи, від яких потрібна підвищена в'язкість, відпускають при 550 ... 580 ° С на 36 ... 39 НRС. Для великих штампів зі складною фігурою застосовують сталь 5ХНМ, А з більш простою формою - стали 5ХГМ і 4ХМФС.

Розміри висадочних штампів дещо менше, ніж молотових, але вони нагріваються до 550 ° С і вище. Тому для їх виготовлення застосовують теплостойкие сталі підвищеної в'язкості 4Х4ВМФС, 4Х5МФС, 4Х3ВМФ та ін. Структура цих сталей - сорбітообразного троостіт або сорбіт. В останньому випадку стали мають такі характеристики: sв = 350 ... 430 МПа, КСU = 500 ... 700 кДж / м2 при пластичності y = 40 ... 80%. Вони мають високу термостійкість (разгаростойкость) - опором виникнення разгарних тріщин, що виникають при циклічному нагріванні і охолодженні робочої поверхні штампа (розширення і стиснення поверхневих шарів).

Стали для штампів пресування (Протягання, висадки) нагріваються до більш високих температур через тривале зіткнення з гарячим деформується металом. Тому для цих сталей важливі їх теплостійкість. Для цих штампів застосовують високовольфрамовие стали з 8 ... 12% W і 2% Cr, які зберігають високу твердість (45 НRС) до 650 ... 670 ° С. До таких штамповим сталей підвищеної міцності відносяться 3Х2В8, 3Х2В8Ф і ін. Ці стали за хімічним складом (низький вміст С), КАРБІДНИЙ зміцнення і по ряду ін. властивостей схожі на швидкорізальні стали.

Для важких умов роботи при деформації сталей (при нагріванні штампа до 700 ° С) потрібні стали підвищеної та високої теплостійкості 5Х3В3МФС, 4Х2В2МФС. Ці стали відносяться до штамповим сталей підвищеної теплостійкості з карбідним зміцненням. Теплостійкість в цих сталях підвищується за рахунок збільшення кількості карбідної фази та підвищення в ній частки карбіду М6З зі збереженням дрібного зерна.

Хімічний склад штампова сталей підвищеної теплостійкості наведено в додатку 12. Режими термічної обробки сталей для пресового інструменту наведені в додатку 13.

4/1




Зв'язок властивостей сплавів з типом діаграм стану | Діаграма стану залізо-цементит | Класифікація і маркування ливарних сталей. | Види термічної обробки і їх класифікація | Перетворення в сталі при нагріванні | Види відпалу і нормалізація | Загартування і відпустку стали | Термомеханічна обробка стали | Вплив легуючих елементів на структуру і властивості стали | Маркування та класифікація легованих сталей |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати