Обработка материалов давлением. Сборник научных трудов. №19

Подождите немного. Документ загружается.

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008

311

1.3. Залежно від конструкції стани можна поділити на дві групи:

1.3.1. Стани загального призначення, які мають суцільну станину, один електродвигун

та ту кількість профілезгинальних клітей, яку прийняв конструктор при проектуванні. Ці

стани бажано використовувати в цехах, які спеціалізуються на виготовлені гнутих профілів

на металургійних заводах. Такі стани можна поділити на чотири типа

, які наведені у табл. 2.

Таблиця 2

Стани загального призначення

Тип стану

II II IV

Товщина стрічки, мм 0,5–1,2 1–4 2–8 5–12

Ширина стрічки, мм 100–1250 50–450 100–600 400–1200

Недоліками таких станів є обмежена кількість видів профілів, необхідність у

електродвигуні великої потужності. На таких станах важко переналаштовуватись з

профілювання більш складного профілю на простий, бо будуть лишатися порожні кліті, або

навпаки, буде не вистачати валів якщо треба буде зробити більш складний профіль.

Наприклад, для виготовлення профнастилу С21-1000 треба мати 12-15 клітей

. Тому

виробник гнутих профілів має спочатку виконати розрахунки калібровок, далі замовити стан,

а виробник станів – розробити необхідну технічну документацію і лише після цього стати до

виготовлення стану. Така робота геть непродуктивна.

1.3.2. Стани модульної конструкції. Вони складаються з блоків клітей в яких

розташовано по 4…6 профілезгинальних клітей. Кожен з таких блоків має

свій

електродвигун відносно невеликої потужності, може працювати як самостійно, так і без

проблем з’єднуватися з наступним, утворюючи профілезгинальний агрегат будь якої

довжини, що дозволяє набирати необхідну кількість переходів. Це дозволяє отримати

максимальне використання обладнання, ефективно розташовувати його на виробничих

площах та заощадити електроенергію.

2. Обладнання для виготовлення стрічки.

Це дуже

важливий вид обладнання в профілезгинальних цехах, бо закупівля стрічок

різної ширини на стороні виходить дорожче ніж їх підготовка на власному виробництві.

Залежно від способу дії це обладнання можна поділити на дві групи:

2.1. Виготовлення стрічки для поштучного профілювання. Щоб отримати короткі

профілі такого типу як нащільники, коники, водозливи тощо, необхідно мати

заготовки

невеликої довжини. Для їх виготовлення використовують агрегати поперечного розпуску

рулонного металу. Схема такого агрегату наведена на рис. 3.

Рис. 3. Схема лінії поперечного розпуску рулонного металлу:

1 – розмотувач рулонів, 2 – правильно-подавальний пристрій; 3 – ножиці гільйотинні;

4 – стіл приймальний.

2.2. Підготовка до порулоного профілювання. Для всіх профілів, крім тих, в яких

ширина заготовки відповідає ширині рулонів, необхідно робити поздовжній розпуск

рулонного металу на стрічки заданої ширини. Схема лінії поздовжнього розпуску металу

представлена на рис. 4, а її фото на рис. 5 [1]:

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008

312

Рис. 4. Схема лінії поздовжнього розпуску рулонного металу:

1 – розмотувач рулонів; 2 – ножиці дискові; 3 – змотувач обрізі; 4 – натяжний

пристрій; 5 – намотувач; 6 – напрямний пристрій;

d, D – внутрішній та зовнішній діаметри

рулону.

Рис. 5. Фото лінії поздовжнього розпуску металу виробничого цеху ТОВ «МЕКАП».

Висновки

У статті наведені основні характеристики профілезгинального обладнання, дано

порівняння та переваги конструктивних виконань різних видів станів, приведені схеми стану

модульної конструкції та обладнання для підготовки стрічки або смуги до профілювання,

показані способи заощадження електроенергії та зменшення тертя в процесі профілювання.

ЛІТЕРАТУРА

1. Евстратов В.А. Оборудование для производства гнутых профилей / В.А. Евстратов, В.С. Пивовар //

Оборудование и инструмент для профессионалов. – 2007. - №3.

2. Тришевский И.С. Элементы теории профилирования. / И.С. Тришевский, Ю.Н. Алексеев,

М.Е. Докторов – Харьков: УкрНИИМет, 1970.

3. Теория и технология производства экономичных гнутых профилей проката: Труды УкрНИИМет. –

Харьков: УкрНИИМет, 1970. –

Вып. 15. - 524 с.

4. Пивовар В.С. Пути снижения потерь на трение и повышения качества гнутых профилей //

Восточноевропейский журнал передовых технологий. - 2007. - № 1.

5. Пивовар В.С., Ахлестін А.В. Інструмент профілезгинального стана: Патент на винахід №80925 від

12.11.2007.

Євстратов В. О. – д-р техн. наук, проф. НТУ «ХПИ»;

Коворотний Т. Л. – сотрудник НТУ «ХПИ»;

Пивовар В. С. – сотрудник «МЕКАП» г. Харьков.

НТУ « ХПИ» – Национальный технический университет

«Харьковский политехнический институт», г. Харьков

users.kpi@kharkov.ua

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008

313

УДК 621.979.1

Золотопуп К. Н.,

Даниленко В. Я.

АНАЛИЗ РАБОТЫ ПАРОВОЗДУШНОГО ШТАМПОВОЧНОГО МОЛОТА

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИСПОЛЬЗУЕМОГО ЭНЕРГОНОСИТЕЛЯ

Как известно рабочим телом, или энергоносителем для паро-воздушных молотов

является пар и сжатый воздух состояние которых характеризуется следующими

параметрами: давлением р, температурой

t и Т, удельным объёмом υ [1-3].

Как отмечал А. И. Зимин

[1], что вопрос экономически целесообразного

использования для молотов пар или воздух представляет сложную технико-экономическую

задачу, зависящую от многих факторов и до настоящего времени не имеет общего решения.

В настоящее время, когда многие заводы, ранее работавшие на паре, перевели молота

на сжатый воздух, то столкнулись с определёнными трудностями, что и явилось

поводом для

рассмотрения, данного вопроса. Использование другого энергоносителя привело к снижению

производительности, энергии удара, а также к его перерасходу. Попытки переналадить молот

или повысить давление воздуха не приводили к положительному результату.

Целью статьи является анализ использования энергоносителя для одного и того же

молота в зависимости от изменения давления энергоносителя для одного

двойного хода,

выбранного как периода, наиболее эффективно использующего энергоноситель.

В работе

[2] показано, что при возрастании показателя степени функции pυ

сonst

внешняя механическая работа, совершенная энергоносителем при расширении, уменьшается,

а работа, затрачиваемая на его сжатие, увеличивается. Сравнивается работа молота

рассчитанного для работы на паре и переводом его на работу на сжатом воздухе. При

условии фиксированных коэффициентов впуска-выпуска и расширения сжатия при

использовании воздуха поршень а, следовательно, и падающие части не дойдут

до крайнего

верхнего положения. Очевидно, что и не будет возможности получить аналогичную энергию

удара, которая будет меньше. Недостающее количество энергии можно компенсировать

только за счёт дополнительного введения свежего энергоносителя в цилиндр молота и

сделан вывод, что при тех же

и p для достижения требуемого уровня кинетической

энергии величина

D должна быть несколько больше, чем для молота, работающего на

влажном паре. Такой вывод можно сделать исходя из теоретических расчётов, когда не

учитывается состояние энергоносителя и самой машины.

На практике же процесс значительно усугубляется тем, что состояние молота, как

правило, оказывается неудовлетворительным из-за большого износа, как самого цилиндра,

так и

парораспределительного механизма, в результате чего нарушается герметичность

верхней и нижней полостей цилиндра. Зазоры между поршнем и цилиндром, золотником и

его втулкой приводят к перетеканию энергоносителя из одной полости в другую, что

приводит к уменьшению давления в полости, где происходит сжатие и увеличению давления

в полости, где происходит расширение. Учитывая физические параметры

пара и воздуха

можно сделать вывод, что при сжатом воздухе этот процесс протекает более интенсивно.

Аналитический расчет истечения пара и сжатого воздуха выполнен по зависимости (1):

кр

отв

Q ⋅⋅μ= (1)

где

– коэффициент расхода;

отв

– изменение проходного сечения в зависимости от хода поршня, м

;

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008

314

кр

с – критическая скорость истечения;

⋅=

g2с

кр

где

PΔ – разность давлений;

– удельный вес при заданном давлении и температуре [3].

Как видно из рис. 1 объём перетекающего воздуха значительно больше объёма

перетекающего пара, следовательно, и давление в полости противодавления (сжатия) будет

больше, что естественно скажется на энергетике молота, его производительности и расходе

энергоносителя. Обычно на производстве при переводе молотов на сжатый воздух

используют самый

простой способ решения – повышение давления энергоносителя, что не

приводит к желаемому результату.

---- – расход воздуха, –– – расход пара

Рис. 1. График зависимости истечения энергоносителя от давления.

Сравнительная оценка пара и сжатого воздуха как энергоносителя была дана в

работе

[2] с выводом, что эффективная мощность молота при работе на сжатом воздухе в

идеальных условиях незначительно повышается. Однако следует отметить, что в настоящее

время ни о каких идеальных условиях речи быть не может. Парк оборудования давно

устарел, а какая ремонтная служба всем известно.

В работе проведен анализ использования энергоносителя для одного

и того же молота

в зависимости от изменения давления энергоносителя для одного двойного хода, выбранного

как периода, наиболее эффективно использующего энергоноситель.

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008

315

;

VVV

;

)()()()(

FHV

mхнпumхнuн

⋅⋅⋅⋅+−

−

⋅⋅⋅⋅+=

αγϕαγϕ

;

)()''()(

FHFHV

mmхвпв

⋅⋅⋅++−⋅⋅+=

βγϕγϕ

где

V ,

V – теоретический объем пара (воздуха) в НПЦ и в ВПЦ соответственно.

По результатам аналитического расчёта построены графики изменения η от p,

представленные на рис. 2.

КИЭ (пар)

0,0265

0,027

0,0275

0,028

0,0285

0,029

0,0295

0,03

0,0305

6,5 7 7,5 8 8,5 9

КИЭ (воздух)

0,0235

0,024

0,0245

0,025

0,0255

0,026

0,0265

0,027

0,0275

0,028

6,5 7 7,5 8 8,5 9

Рис. 2. График зависимости коэффициента использования энергоносителя от

давления.

Выводы

Результаты расчётов позволяют сделать выводы:

Эффективность использования энергоносителя зависит от величины его давления,

но в определенных пределах.

Пределы регулирования различны и зависят от используемого энергоносителя

и состояния молота.

ЛИТЕРАТУРА

1. Зимин А. И. Машины и автоматы кузнгчно-штамповочного производства. Молоты Ч. 1. –М.:

Машгиз, 1995. - 460 с.

2. Живов Л. И. Кузнечно-штамповочное оборудование. / Л. И. Живов, А. Г. Овчинников - К.: Вища шк.,

1985. - 280 с.

3. Карабин А. И. Энергетика паровых и воздушных молотов. – М.: Машгиз. 1955.

Золотопуп К. Н. – аспирант НТУ «ХПИ»;

Даниленко В. Я. – канд. техн. наук, доцент НТУ «ХПИ».

НТУ «ХПИ» – Национальный технический университет

«Харьковский политехнический институт», г. Харьков.

users.kpi@kharkov.ua

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008

316

УДК 621.785: 621.789.004

Маковей В. О.

Стародуб М. П.

Калюжний В. Л.

Шидловський М. С.

Стафієнко В. В.

ПРОБЛЕМИ ПІДВИЩЕННЯ СТІЙКОСТІ КАРБУВАЛЬНИХ ШТЕМПЕЛІВ

Стійкість карбувальних штемпелів залежить від великої кількості факторів

металургійного, конструктивного, технологічного та експлуатаційного характеру [1-7].

Одним з видів руйнування пуансонів та штемпелів є виникнення тріщин на робочих

поверхнях. У більшості випадків тріщини виникають у місцях концентрації напруження.

Нерідко вони утворюються на торці штемпеля на елементах зображення або в

поперечному напрямку. В

окремих місцях штемпеля спостерігається викришування, або

поперечний злам [2].

Дослідження [2, 3] показали, що при кожному навантаженні у вузькій смузі, яка

примикає до концентратора, виникають пластична деформація і мікротріщини в зв’язку з

руйнуванням карбідів. Тріщини в поверхневому шарі приводять до руйнування пуансонів та

штемпелів. Ще в більш складних умовах працює карбувальний інструмент, який

має на

робочі поверхні зображення з гострими переходами [4].

Ефективним методом керування структурою та фізико-механічними властивостями

інструментальних сталей є термомеханічна обробка, яка включає попереднє пластичне

деформування [5, 8] в холодному або в напівгарячому стані. Великі пластичні деформації в

холодному стані приводять до формування в сталях субзеренної структури. При цьому

сформовані субзерна приймають

характерний для кожного конкретного матеріалу

мінімальний розмір, який в подальшому із збільшенням деформації практично не

зменшується. Необхідно подальше удосконалення методів термомеханічної обробки

карбувальних штемпелів для зменшення впливу втоми та зношування на їх стійкість.

Експлуатація карбувальних штемпелів супроводжується спільною дією та взаємним

впливом двох руйнівних процесів – зношування та втоми [3]. Параметри інструменту та

процесу деформування, які визначають його стійкість, є взаємовпливовими факторами, що

ускладнює задачу збільшення стійкості та установлення економічно вигідних шляхів

підвищення довговічності штампів [1, 2, 6].

Метою роботи є дослідження основних причин руйнування карбувальних штемпелів

та впливу різних факторів на їх стійкість . Такими факторами можуть бути: навантаження на

штемпель, хімічний склад, структура та механічні

властивості матеріалу штемпелів,

способи термомеханічної обробки заготовок штемпелів та поверхневої обробки їх

зображення.

При однакових умовах карбування зусилля пропорційно твердості матеріалу, що

застосовується для карбування жетонів. Як показують дослідження, в залежності від

матеріалу заготовок тиск при карбуванні жетонів знаходиться в діапазоні 1070-1500 МПа [3].

Карбувальні штемпелі з інструментальних сталей мають твердість HRC 60...62. При такій

твердості межа текучості знаходиться між 2000-2400 МПа. При однократному навантаженні

штемпель може витримувати напруження до межі текучості без руйнування.

Але практика показує, що на штемпелі після визначеного числа карбувань, що лежать

у діапазоні між 20 000 і 300 000, утворюються тріщини. Опір будь-якої конструкції, яка

піддається змінному навантаженню значно менше, ніж при постійному. Напруження,

що

може довгостроково витримувати штемпель при змінному навантаженні, досягають тільки

від 40 до 50% величини, встановленої для статичного навантаження [9, 10]. Штемпель із

сталі ШХ15 -шд із твердістю HRC 60...61 при тривалому навантаженні в карбувальному

пресі не повинен навантажуватися більше, ніж тиском 1000 МПа, щоб він працював

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008

317

тривалий час без руйнацій (до 1 млн. карбувань). Ще більший вплив на міцність роблять

концентратори напружень, що виникають при нанесенні зображення, а також - галтельний

перехід від конічної до циліндричної частини. Макроскопічний аналіз поверхні зламу

свідчить про руйнації, що мають втомний характер (рис.1). Відмінною рисою таких

руйнувань є те, що матеріал руйнується під

дією циклічних навантажень, менших

номінальної межі витривалості матеріалу штемпеля. Це пов’язано з впливом концентрації

напружень, наприклад , в зоні галтельного переходу, а також на робочі поверхні штемпеля.

а)

б)

Рис. 1. Руйнування карбувального штемпеля в поперечному напрямку зони

галтельного переходу (а) та тріщини на робочій поверхні (б).

Руйнування, що викликане втомою носить імовірний характер. В залежності від

тиску, що виникає при штампуванні, змінюється стійкість штемпеля. Дані, які отримані при

багаторазових навантаженнях штемпелів, утворюють масив, який не дає точного числа

карбувань. Так при тиску 1400 МПа для інструментальної з твердістю HRC 60…62 очікувана

стійкість із імовірністю руйнації 5% досягає 20000 карбувань. а з імовірністю руйнації 95% -

300 000 карбувань. Результати досліджень стійкості штемпелів при різних значеннях тисків

приведені в таблиці 1.

Таблиця 1

Результати досліджень стійкості штемпелів із сталі ШХ-15шд

№,

п/п

Твердість

заготовки, HV

Тиск,

МПа

Імовірність

руйнування, %

Кількість

карбувань

Середня кількість

карбувань

80-90

150-160

1070

1370

1400

1500

50 000

230 000

410 000

45 000

110 000

210 000

20 000

100 000

300 000

10 000

79 000

200 000

204 000

115 000

110 000

100 000

Стійкість штемпеля можна збільшити зменшенням міцності та твердості матеріалу

для жетонів, а також збільшенням легуючих елементів у штемпельній сталі, що призводить

до більш високого вмісту карбідів і покращує зносостійкість, стійкість та збільшує межу

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008

318

витривалості матеріалу. В роботі досліджували стійкість штемпелів, які були виготовлені із

двох інструментальних сталей ШХ -15 шд та К 455, хімічний склад яких наведений у

таблиці 2.

Таблиця 2

Хімічний склад сталей

Cталь C, % Cr, % W, % V, % Mn, % Ni, % Si, %

ШХ-15шд 0,95-1,05 1,15-1,3 – – 0,2-0,4 0,3 0,17-0,35

К455 0,9-1,0 1,05-1,13 0,8-0,96 0,16-0,18 0,41-0,56 0,32-0,44 0,24-0,44

Одним з ефективних способів керування структурою і фізико-механічними

властивостями матеріалів є пластичне деформування їх в умовах високих гідростатичних

тисків. Зміни в будові, які з’являються в матеріалі в результаті такої обробки, багато в чому

визначають механізм і кінетику фазових структурних перетворень при термічній обробці,

характер остаточної структури і фізико-механічні

властивості матеріалів. Ефективність

термо-механічної обробки з попередньою деформацією заготовок методом холодного

гідропресування в більшій мірі виявляється при обробці високоміцних легованих

інструментальних сталей [8]. Тому становить інтерес оцінити вплив підвищеного

гідростатичного тиску на експлуатаційні властивості матеріалів цього класу.

Вивчення закономірностей впливу об’ємного пластичного деформування

інструментальної сталі на механічні характеристики є

достатньо складною проблемою. З тих

заготовок, що отримані в проведених дослідженнях, не можливо виготовити зразки

стандартних розмірів, які передбачені відповідними ГОСТами та ДСТУ. Тому були

розроблені "нестандартні" зразки, які по можливості пропорційні за розмірами стандартним ,

схема розкрою вказана на рис. 2.

Розміри і форма зразків для випробування на згин рекомендовані ГОСТ 14019

(

рис. 2.). В результаті випробувань на згин можна записати діаграми згину зразків із сталей і

сплавів, підданих термічній обробці, і визначити границі міцності, пропорційності,

пружності і текучості.

Рис. 2. Схема розкрою заготівки на зразки.

Структурні зміни в металі або сплаві (ріст зерна, випадіння дисперсних фаз),

наявність тих або інших дефектів структури або обробки, зміни хімічного складу при

ударних випробуваннях у значно більшому ступені впливають на ударну в'язкість матеріалу,

ніж при статичних випробуваннях на міцність.

За результатами випробування на ударний згин можна встановити такі властивості

матеріалів, як холодноламкість, синєламкість, теплову

крихкість, та ін., що при статичних

випробуваннях не завжди можна визначити.

Значення ударної в'язкості істотно залежить від форми і розмірів зразків. Варто

застосовувати зразки, рекомендовані ГОСТ 9454, і тільки у випадках, коли розміри виробів

не дозволяють вирізати стандартний зразок, допускається випробувати зразки із зменшеним

перетином. Результати випробувань зразків із зменшеним перетином

можна порівнювати

тільки з результатами випробувань зразків таких же розмірів. Для кінцевої обробки зразків

застосовують шліфування (рис. 3).

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008

319

Рис. 3. Зразки для випробувань на ударну в’язкість сталей високої міцності.

Були використані такі види механічних випробувань:

1. Випробування на міцність при трьохточковому згині (випробувальна машина

TIRATEST-2151). При цьому здійснювався запис діаграм деформування.

2. Визначення ударної в’язкості на маятниковому копрі типу МК-0.5. Виготовлялись

зразки квадратного поперечного перерізу з надрізом.

3. Визначення твердості HRCэ за допомогою твердоміра типу ТК.

Для досліджень була використана сталь

ШХ-15шд після таких режимів обробки:

- загартовування і низький відпуск без попереднього пластичного деформування,

- видавлювання з осаджуванням і подальше загартування та низький відпуск при

180°С,

- видавлювання з протитиском і подальше загартування та низький відпуск,

- пресування і подальше загартування та низький відпуск.

Зразки вирізались в різних місцях заготовок (

крайні точки, центр, проміжні точки,

див. рис. 2).

Були визначені границя міцності при згині, ударна в’язкість, твердість HRC.

Результати досліджень розміщені в таблиці 3.

Таблиця 3

Результати випробувань зразків із сталей ШХ-15шд та К-455

Твердість

№,

п/п

Режими обробки

Середнє значення

границі міцності

при згині, МПа

ереднє значення

ударної

в’язкісті, кДж/м

HRCэ

Сталь ШХ- 15шд без попереднього

пластичного деформування,

загартування та низького відпуску

2032 223 62-63

Сталь ШХ- 15шд після видавлювання

з осаджуванням,загартування і

низького відпуску

1787 263 62-64

Сталь ШХ- 15шд після видавлювання

з протитиском, загартування і

низького відпуску

2187 318 58-61

Сталь ШХ- 15шд після пресування,

загартування і низького відпуску

2120 325 59-61

Сталь К-455 без попереднього

пластичного деформування,

загартування і низького відпуску

3407,6 832 61-62

Як видно, зразки із сталі ШХ-15шд після видавлювання із осаджуванням,

загартування та низького відпуску порівняно із зразками після загартування та низького

відпуску без попереднього пластичного деформування мають приблизно в 1,14 раза меншу

міцність (в середньому 2032 МПа порівняно із 1784 МПа) і в 1,2 більшу ударну вязкість

(в середньому 223 кДж/м

порівняно з 263 кДж/м

Обработка материалов давлением №1 (19), 2008

320

Зразки, що були піддані видавлюванню з протитиском (див. табл. 3), загартуванню та

низькому відпуску мають приблизно однакові міцність і ударну в’язкість із зразками після

пресування і більшу порівняно з зразками без пластичного деформування ударну в’язкість

приблизно в 1.43-1,45 разів і міцність - у 1,05-1,1 рази. Цей фактор буде впливати на

стійкість карбувальних штемпелів

Аналогічні результати отримані в робті [8] при попередньому гідропресуванні

заготовок пуансонів. Так ударна в’язкість гідропресованної сталі Х12Ф1 (ε = 50 %) після

загартування та низького відпуску в 1,2–1,4 рази більше чим в сталі без попереднього

пластичного деформування. Стійкість пуансонів для видавлювання із сталі ЭП 761 після

попередньої термомеханічної обробки (гідропресування при ε = 10-40% та термообробка)

збільшується 2–3 рази. Ще більше збільшення стійкості пуансонів відбувається, якщо

гідропресування відбувається з протитиском. Найбільше збільшення стійкості пуансонів в

7 разів відбувається при гідропресуванні з протитиском 0,6 ГПа [8].

Випробування штампової сталі К-455 (див. табл. 3) показали значно вищі значення

міцності ( в середньому 3400 МПа порівняно із 2170 МПа) та ударної в’язкості

( в середньому 832 кДж/м

порівняно із 325 кДж/м

) ніж у сталі ШХ -15шд після

попереднього пластичного деформування.

За результатами досліджень встановлено, що після традиційної термообробки сталь

ШХ-15шд має високу твердість (60-61 HRC), але низьку ударну в’язкість. Після об’ємного

пластичного деформування (видавлювання) міцність сталі збільшується незначно (на 5-10%),

а ударна в’язкість підвищується приблизно в 1,4 рази. Очевидно, що підвищення

ударної

в’язкості пов’язано із змінами в структурі, тому проводили металографічні дослідження

зразків.

Встановлено, що відбувається подрібнення мартенситної фази, форма часток карбідів

стає сферичною із більш однорідним розподілом по об’єму.

Велике значення має розподіл карбідної фази. Стрічковий розподіл карбідів (карбідна

ліквація) (рис.4 а) зменшує ударну в’язкість і чим

більше ступень деформації, тим більше

подрібнення скупчень карбідів (рис. 5 а, б).

Кардинальним рішенням є використання порошкових сталей, які не мають первинних

крупних карбідів.

Перспективною є сталь К-455, хімічний склад, якої наведений в таблиці 2. Вона

легована вольфрамом (~ 1%) та ванадієм (до 0,2 %), що визвало подрібнення карбідної фази

(див. рис. 4 б).

Необхідно провести заміну

сталі ШХ-15шд на сталь, яка наближена по хімічному

складу до сталі К-455 і у якої ударна в’язкість після загартування і низького відпуску

перевищує 800 кДж / м². Середня стійкість штемпелів із сталі К-455 більше стійкості

штемпелів із сталі ШХ-15шд в 1,5 раза.

а)

б)

Рис. 4. Структура сталі ШХ-15шд (а) та К-455 (б) після загартування без попереднього

пластичного деформування.