Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Стали для инструментов холодного деформирования

15.11.2018

Инструмент для выполнения операций холодного деформирования применяют при прессовании, ковке и объемной штамповке; при этом преодолевают сопротивление деформированию материала заготовки, которое значительно выше, чем при горячем деформировании. Материалы для таких инструментов должны обладать повышенной прочностью на сжатие, износостойкостью, пластичностью и ударной вязкостью.

Для изготовления данных инструментов применяют стали нескольких групп:

• углеродистые инструментальные У8, У8А, У10, У10А (58...60 HRC);

• легированные инструментальные 9ХС, ХВГ, 11ХФ (60...62 HRC);

• стали полутеплостойкие с повышенной твердостью 5ХЗФС, 6ХВФ, 6Х4М2ФС (60.. .62 HRC).

Штамповые стали для изготовления инструмента холодного деформирования относят к группе полутеплостойких (кроме сталей марок У10 и 11ХФ) с повышенной твердостью.

По химическому составу стали, используемые для этих инструментов, являются высокоуглеродистыми, средне- и высоколегированными (6ХЗФС, 6Х4М2ФС и др.). Чем выше твердость обрабатываемого материала и чем, следовательно, больше силы при обработке давлением, тем большим пределом текучести должна обладать сталь для инструмента (рис. 21.6).

Термообработка сталей для данных инструментов состоит в закалке и отпуске. Твердость после отпуска не должна превышать 60 HRC, так как для работы инструмента характерны динамические нагрузки. Вследствие этого температуру отпуска, обеспечивающую требуемую твердость, варьируют в зависимости от химического состава сталей:

• низкий отпуск при 170...180 °C — для сталей У10 и 11ХФ, (58...59 HRC);

• средний отпуск при 260...300 °C — для стали 6Х3ФС (57...59 HRC);

• высокий отпуск при 540...560 °C — для стали 6Х4М2ФС (59...60 HRC)).

Стали У10 и 11ХФ применяют для холодной обработки давлением металлов с низким сопротивлением деформированию; сталь 6Х3ФС — для пластической деформации низкоуглеродистых и цветных металлов; сталь 6Х4М2ФС с повышенным содержанием хрома и с молибденом — для инструмента, в котором в процессе работы создаются высокие рабочие давления. Чем больше суммарное количество легирующих элементов, тем больше критический диаметр, и, следовательно, стали обладают высокими прочностью и твердостью, а также могут применяться для инструмента, работающего при более высоких нагрузках.

Стойкость инструмента, предотвращение его смятия в результате эксплуатации при ударных нагрузках повышают не только металловедческими, но и металлургическими способами. Применение при выплавке электрошлакового переплава, снижающего количество вредных примесей неметаллических включений, повышает работоспособность штампов.

В процессе холодного прессования инструмент находится в контакте с обрабатываемой заготовкой длительное время. При этом возникают высокие напряжения (до 3000 МПа) и нагреваются поверхностные слои до 300...400 °С.

К сталям для инструмента холодного прессования предъявляют повышенные требования к прочности на сжатие и износостойкости. Для этих целей применяют штамповые полутеплостойкие и теплостойкие стали (рис. 21.7). По химическому составу такие стали являются высокоуглеродистыми и высоколегированными.

Стали для штампов холодного прессования отличаются наибольшим содержанием углерода по сравнению со сталями, применяемыми для обработки давлением другими способами. При повышении твердости обрабатываемых материалов усложняется химический состав сталей для инструмента и увеличивается содержание вольфрама. Для труднодеформируемых материалов при высоком рабочем напряжении сжатия применяют быстрорежущие стали (см. рис. 21.7).

Термообработка сталей состоит из закалки и отпуска, температура которого зависит от химического состава сталей и свойств обрабатываемого материала:

• низкий отпуск при 150...200 °C — для полутеплостойкой стали Х12М (58...59 HRC);

• высокий отпуск при 500...510 °C — для теплостойкой стали 8Х4В2С2МФ (61 HRC);

• тройной высокий отпуск — для быстрорежущей стали Р6М5 (65 HRC)

Сводные данные о марках сталей, применяемых для производства инструмента обработки давлением, в зависимости от условий работы представлены в табл. 21.1.

Сталь 8Х4В2С2МФ имеет наибольшую теплостойкость: твердость сохраняется после нагрева при 730...740 °C. Она предназначена для изготовления пуансонов, используемых при прессовании аустенитных, жаропрочных и коррозионно-стойких сталей при 650...675 °C без интенсивного охлаждения.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: