4. СТАЛИ ДЛЯ ШТАМПОВ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ

Штампы для горячего деформирования работают в жестких условиях нагружения и выходят из строя (разрушаются) вследствие пластической деформации (смятия), хрупкого разрушения, образования сетки разгара (трещин) и износа рабочей поверхности. Поэтому стали, применяемые для штампов, деформирующих металл в горячем состоянии, должны иметь высокие механические свойства (прочность и вязкость) при повышенных температурах и обладать износостойкостью, окалиностойкостью и разгаростойкостью, т. е. способностью выдерживать многократные нагревы и охлаждения без образования разгарных трещин. Кроме того, стали должны иметь высокую износостойкость и теплопроводность для лучшего отвода теплоты, передаваемой обрабатываемой заготовкой.

Многие штампы имеют большие размеры, поэтому сталь для их изготовления должна обладать высокой прокаливаемостью. Это обеспечивает высокие механические свойства по всему сечению штампа. Важно, чтобы сталь не была склонна к обратимой отпускной хрупкости, так как быстрым охлаждением крупных штампов ее устранить нельзя.

Состав и термическая обработка наиболее часто применяемых штамповых сталей приведены в табл. 30. Крупные ковочные штампы, а также инструмент ковочных машин и прессов, нагревающихся при при умеренных нагрузках, изготовляют из полутеплостойких сталей (вместо никеля в них содержится обладающих повышенной вязкостью (см. табл. 30), упрочняемых в результате мартенситного превращения.

Присутствие в стали «молибдена повышает теплостойкость, прокаливаемость и уменьшает склонность к обратимой

(кликните для просмотра скана)

продолжение табл. 30. (см. скан)

отпускной хрупкости. Сталь обладая высокой устойчивостью переохлажденного аустенита, прокаливается полностью в блоках размером мм и более. Штампы закаливают в масле. Отпуск крупных штампов проводят при 550— 580 °С (35-38 HRC), а мелких при Структура стали после отпуска — троостосорбит Механические свойства стали при температуре

Сталь умеренной теплостойкости (см. табл. 30) с основным карбидом вследствие низкого содержания и сохраняет высокие механические свойства и 45 HRC) только при нагреве до Сталь применяют вместо стали для изготовления штампов небольших размеров.

Средненагр уженный инструмент, работающий с разогревом поверхности до 600 °С, а также инструмент с большой поверхностью, работающий при температуре 400—500 °С, изготовляют из сталей Эти стали упрочняются за счет мартенситного превращения и дисперсионного упрочнения при отпуске за счет выделения специальных карбидов.

Фазовый состав этих сталей в отожженном состоянии — легированный феррит (а) и карбиды типа Стали теплостойки, малочувствительны к резкой смене температур, обладают повышенной окалиностойкостью, устойчивы к корродирующему действию жидкого алюминия и облагают высокой прочностью при хорошей вязкости. Стали повышенной теплостойкости используют для штампов, претерпевающих при деформировании разогрев поверхности до Из них изготовляют инструмент, например прошивные пуансоны, выталкиватели для глубоких отверстий, матрицы пресс-форм для отливок под давлением медных сплавов и т. д. Фазовый состав этих сталей в отожженном состоянии — легированный феррит и карбид

Превращения в сталях протекающие при термической обработке, во многом сходны с превращениями в быстрорежущей стали. Эти стали при закалке нагреваются до высоких температур для растворения возможно большего количества карбидов и получения закалки высоколегированного мелкозернистого мартенсита. Так как при температуре закалки карбиды полностью не растворяются, стали сохраняют мелкое зерно. При отпуске твердость дополнительно повышается вследствие дисперсионного упрочнения мартенсита, но одновременно снижаются пластичность и вязкость. Для получения достаточной вязкости отпуск проводят при повышенных температурах на твердость что способствует образованию структуры — троостит.

Штамповые стали нередко подвергают азотированию, борированию и реже хромированию.