3. СТАЛИ ДЛЯ ШТАМПОВ ХОЛОДНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ
Штампы для холодного деформирования работают в условиях высоких переменных нагрузок, выходят из строя вследствие хрупкого разрушения, малоцикловой усталости и изменения формы и размеров за счет смятия (пластической деформации) и износа. Поэтому стали, используемые для изготовления штампов, пластически деформирующих металл при нормальных температурах, должны обладать высокой твердостью, износостой костью и прочностью, сочетающейся с достаточной вязкостью. В процессе деформирования с большей скоростью штампы разогреваются до 200-350 °С, поэтому стали этого класса должны быть и теплостойкими. Для крупных штампов необходимо обеспечить высокую прокаливаемость и небольшие объемные изменения при закалке. Если в процессе термической обработки происходит искажение сложной конфигурации штампа, то необходимо проводить доводку штампа до требуемых размеров, что не всегда осуществимо. Наиболее часто применяют стали, состав и термическая обработка которых приведены в табл. 29. Высокохромистые стали относятся к ледебуритному классу и содержат 16-17 % карбидов Стали обладают высокой износостойкостью и при закалке в масле мало деформируются, что важно для штампов сложной формы.
Молибден и ванадий в сталях способствуют сохранению мелкого зерна. Обе стали обладают высокой устойчивостью переохлажденного аустенита, а следовательно, хорошей прокаливаемостью. Сталь прокаливается до 150— 180 мм, а сталь — до 200 мм при охлаждении в масле. Недостаток высокохромистых сталей заключается в трудности обработки резанием в отожженном состоянии и снижении механических свойств в случае резко выраженной карбидной неоднородности (крупные скопления карбидов, карбидная сетка, карбидная полосчатость). Меньшей карбидной неоднородностью обладает сталь которую используют для инструментов с высокой механической прочностью и сопротивлением износу (накатные плашки, накатники для холодного накатывания зубчатых колес и т. д.). Прокаливаемость стали меньше и не превышает 70—80 мм.
Сталь (см. табл. 29) сочетает высокую прокаливаемость и закаливаемость с минимальными объемными изменениями при закалке. Она получает твердость 59-60 HRC в сечениях до 100—110 мм при охлаждении в масле, горячих средах и на воздухе. Сталь обладает повышенной ударной вязкостью.
(кликните для просмотра скана)
(кликните для просмотра скана)
В тех случаях, когда требуется сталь с повышенным сопротивлением пластической деформации, применяют сталь 6Х6ВЗМФС (см. табл. 29). Сталь подвергают закалке с высоких температур для возможно более полного растворения карбидов хрома Сталь чувствительна к росту зерна аустенита. Отпуск проводят при 520-540 °С. После отпуска в структуре нет остаточного аустенита, что обеспечивает более высокое сопротивление пластической деформации при хорошей вязкости. Сталь обладает высокой износостойкостью, особенно при работе с динамическими нагрузками, и не склонна к карбидной неоднородности.
Для вытяжных штампов небольшого размера (диаметр пуансона до 25 мм) применяют стали а для штампов большого размера — Х, ХВСГ, обладающие лучшей прокаливаемостью.
Во многих случаях для изготовления штампов для холодного деформирования используют быстрорежущие стали.