Перебоева А.А. Технология термической обработки металлов

Подождите немного. Документ загружается.

121

Таблица 16

Режимы отжига с непрерывным охлаждением

Номер

этапа

Наименование

операции

Марка инструменталь-

ной стали

Температура,

°С

Время выдержки,

скорость охлажд.

1 Нагрев и вы-

держка (аусте-

низация)

Углеродистые (У7-У13)

Легированные (ХВГ)

Легированные с Si

(9ХC, ХВСГ)

Быстрорежущие

760-780

770-790

790-810

850-870

1-2 ч

1-3 ч

1-2 ч

2 -3 ч

2 Медленное ох-

лаждение

(распад аусте-

нита)

Углеродистые

Легированные

Быстрорежущие

≤500

50 °С/ч

30 °С/ч

3 Окончательное

охлаждение

Все стали <18-20 На воздухе

Таблица 17

Режимы изотермического отжига инструментальных сталей

№

этапа

Наименование этапа Тип стали t, °С Выдержка,

охлаждения

1 Нагрев (аустенизация) Углеродистые

Легированные

Легированные Si

Быстрорежущие

760-780

770-790

790-810

850-870

1-2 ч

2-3 ч

2 Подстуживание до изотер-

мической выдержки

Все стали - С печью

3 Изотермическая выдержка Углеродистые

Легированные

Быстрорежущие

680-700

700-720

730-750

1-2 ч

3-4 ч

4-6 ч

4 Замедленное охлаждение Углеродистые

Легированные

Быстрорежущие

≤500

<500

50 °С/ч

30 °С/ч

5 Окончательное охлажде-

ние

Все стали < 18-20 На

воздухе

Режим охлаждения назначают таким образом, чтобы обеспечить за-

вершение распада переохлажденного аустенита в интервале температур 550-

600 °С с получением феррито-карбидной смеси требуемой дисперсности.

При использовании в качестве ПТО изотермического отжига скорость охла-

ждения до температуры изотермической выдержки не оговаривается, обычно

садка охлаждается в выключенной печи при закрытых дверцах.

С целью

экономии тепловой энергии целесообразно выполнять отжи-

ги с использованием тепла предыдущих операций горячей обработки (пайка,

сварка, горячая деформация). Если требуется исправить перегретую структу-

ру, то обязательно проведение ускоренного подстуживания заготовок до

температур 600-700 °С. Это обеспечивает распад аустенита с получением бо-

лее дисперсных структур, чем при медленном охлаждении (рисунок 40, а).

После чего

выполняется отжиг с фазовой перекристаллизацией.

122

Если нагрев при горячей деформации или сварке не привел к росту

зерна аустенита, то повторная перекристаллизация не проводится. В этом

случае достаточно контролируемого охлаждения или изотермической вы-

держки, как при обычном отжиге (рис. 41). Циклический отжиг с числом

циклов 3-8 проводится при требованиях высокой чистоты поверхности заго-

товок при обработки резанием, когда

необходимо иметь сфероидизированый

мелко- или среднезернистый перлит. Нагрев заготовок под аустенизацию вы-

полняют до 750 °С для углеродистых и легированных сталей и до 850°С для

быстрорежущих. Нижняя температура цикла должна находиться в интервале

680-710 °С. Время выдержки при каждом цикле нагрева и охлаждения со-

ставляет 0,5-1,0 ч для углеродистых и 0,2-0,5 ч для быстрорежущих

сталей.

В качестве ПТО можно проводить высокий отпуск, его выполняют

для инструмента из быстрорежущих сталей, чтобы обеспечить правку инст-

румента (заготовки), полученного горячей деформацией. Параметры отпуска

760-780 °С в течение 15-30 мин с охлаждением на воздухе. Для отпуска при-

меняют скоростной нагрев в соляных ваннах или индукционных печах. По-

сле отпуска твердость

примерно равна НВ 300, что затрудняет механическую

обработку.

Рекристаллизационный отжиг при ПТО применяют для устранения

наклепа, снижения твердости и снятия внутренних напряжений после обра-

боток. Основная цель его уменьшение коробления и деформации при после-

дующей закалке. Параметры отжига медленный нагрев до 600-700 °С, вы-

держке 1-2 ч с охлаждением в печи.

Нормализацию и улучшение

применяют в том случае, когда требует-

ся устранить в структуре цементитную сетку или участки с палстинчатым

перлитом. Параметры нормализации температура 880-900 °С для углероди-

стых и 860-880 °С для легированных сталей. При высокой твердости загото-

вок после нормализации проводится высокий отпуск при 600-650 °С. Улуч-

шение позволяет более полно устранить цементитную сетку и

понизить де-

формируемость инструмента при ОТО. Параметры операций улучшения оп-

ределяются маркой стали. Нормализацию и улучшение как операции ПТО

проводят после черновой механической обработки для заготовок из углеро-

дистых и легированных сталей, используемых для производства инструмента

сложной формы, а также резьбового (метчики, плашки).

Карбидный отпуск применяют как вид ПТО для быстрорежущих

ста-

лей с целью улучшения их обрабатываемости пластической деформацией и

устранения растрескивания при холодной вырубке тонких заготовок (диско-

вые фрезы). При отпуске сталь нагревается до 720-760 °С с выдержкой 1,0-

1,5 ч при этом часть мелких карбидов растворяется. Последующее быстрое

охлаждение (масло, вода) фиксирует это состояние, что повышает пластич-

ность стали и несколько

снижает предел текучести.

При отжиге инструментальных сталей, относящихся к высокоуглеро-

дистым, и поэтому склонных к обезуглероживанию, рекомендуется приме-

нять защитные атмосферы или вести нагрев в контейнерах с засыпкой смеся-

ми. Защитной средой может быть отработанный карбюризатор или смесь

123

древесного угля 85-90% и кальцинированной соды 10-15%. Для отжига быст-

рорежущих сталей применяется менее углеродсодержащая среда, которой

является чугунная стружка в составе: 50% свежая и 50% отработанная. Без

применения защитной среды отжигаются заготовки, которые имеют значи-

тельные припуски на последующую механическую обработку.

Время нагрева при посадке в предварительно нагретые печи может

ориентировочно определено из расчета

: для углеродистых сталей 1 мин /мм

толщины нагреваемого слоя заготовок, для легированных 1,5 мин /мм, для

быстрорежущих 2 мин /мм. Общая длительность процесса отжига заготовок

из углеродистых и легированных сталей достигает 14-18 ч, из быстрорежу-

щих 18-24 ч. При применении циклического отжига это время сокращается

до 2-6 ч.

Правильный выбор технологии ОТО инструмента обеспечивает по-

лучение

требуемого уровня его свойств: высокой твердости, износостойко-

сти, теплостойкости, прочности. Теплостойкость углеродистых и легирован-

ных сталей должна быть не ниже 200-250 °С, а быстрорежущих – 600-650 °С.

Прочность инструмента зависит от характера распределения карбидов, коли-

чества остаточного аустенита и величины напряжений, возникающих в про-

цессе закалки. Инструмент из любой группы сталей в качестве ОТО

прохо-

дит закалку и отпуск. Наилучшие свойства обеспечиваются структурой мел-

коигольчатого или бесструктурного мартенсита с равномерно распределен-

ными избыточными карбидами и по возможности малым количеством оста-

точного аустенита. Основные факторы, влияющие на результаты закалки:

способ, температура и скорость нагрева, продолжительность выдержки при

нагреве и условия охлаждения.

Закалка инструмента. Температура нагрева

под закалку определяет-

ся маркой стали и должна обеспечивать аустенизацию с достаточным насы-

щением твердого раствора углеродом и легирующими элементами при со-

хранении мелкого зерна аустенита (10-11 балл). Влияние температуры нагре-

ва под закалку на твердость и количество остаточного аустенита инструмен-

тальных сталей представлено на рис. 42. Недогрев при закалке углеродистых

легированных сталей приводит к пониженной твердости, снижая износо-

стойкость и режущие свойства инструмента. Недогрев быстрорежущих ста-

лей резко снижает ее теплостойкость, что проявляется и в снижении твердо-

сти стали при отпуске.

Перегрев при закалке выявляется по величине аустенитного зерна.

Рост зерна выше 10 балла ведет к понижению вязкости и прочности стали и

поэтому недопустим. Для инструмента, работающего без динамических наг

рузок допускается размер аустенитного зерна до 9 балла.

Углеродистые и легированные стали подвергают неполной закалке с

нагревом до температур на 50-80 °С выше критической точки А

с1

(табл. 18).

Нерастворившиеся при нагреве карбиды цементита и карбидов легирующих

элементов препятствуют росту зерна аустенита и повышают износостойкость

стали.

124

Нагрев под закалку быстрорежу-

щих сталей ведется до более высоких тем-

ператур (табл. 18), когда растворяются

вторичные карбиды и аустенит насыщает-

ся легирующими элементами. Однако

часть карбидов с высоким содержанием

вольфрамам сохраняется, что обеспечивает

мелкое зерно аустенита. Следует отметить,

что на практике температуру нагрева под

закалку быстрорежущих сталей следует

выбирать поплавочно по

результатам тех-

нологических проб и назначения инстру-

мента. Это связано с тем, что размер зерна

зависит от целого ряда факторов, к кото-

рым относятся исходная структура, содержание молибдена и неизбежных

примесей в данной плавке.

Таблица18

Температура нагрева под закалку инструментальных сталей

Марка стали t, °С HRC

после

закалки

Марка стали t, °С HRC

после

закалки

Углеродистые Быстрорежущие

У8А, У9А

У10А, У13А

760-770

780-790

770-790

790-810

63-65

60-62

63-65

61-63

Р18

Р12

Р6АМ5 (Р6М5)

Р14Ф4

Р9К5, Р9К10

Р9М4К8

Р8М3К6С

Р9М5К5

6Х6В3МФС

1270-1290

1240-1260

1200-1300

1240-1260

1210-1235

1215-1235

1200-1220

1200-1230

1050-1075

62-65

63-66

60-62

Легированные

11ХФ, 13Х

ХВГ

ХВГС

9ХС

800-820

830-850

850-870

860-880

63-65

63 -66

63-64

При охлаждении в воде и водных растворах.

При охлаждении в масле и го-

рячих средах.

При выборе технологии нагрева под закалку необходимо помнить,

что инструментальные стали склонны к обезуглероживанию и окислению.

Поэтому нагрев желательно выполнять быстро и с применением защитных

атмосфер. Наиболее распространен нагрев в хорошо раскисленных соляных-

ваннах. Высокая скорость нагрева в соляных ваннах может вызвать значи-

тельные внутренние напряжения, деформацию и образование трещин.

По-

этому рекомендуется применять ступенчатый нагрев под закалку для крупно-

габаритного инструмента сложной формы особенно из легированных и быст-

рорежущих сталей, имеющих пониженную теплопроводность по сравнению с

углеродистыми сталями. Время выдержки при нагреве должно обеспечивать

сквозной нагрев инструмента до заданной температуры и полное завершение

фазовых превращений.

Температуру и количество подогревов определяют

, исходя из состава

стали, размеров и конфигурации инструмента, а также с учетом технологи-

Рис. 42. Твердость и количество ос-

таточного аустенита в структуре

углеродистых и легированных ста-

лей в зависимости от температуры

нагрева под закалку

125

ческих соображений. Рекомендуется назначать повышенные температуры

подогрева (при одном подогреве) на 100-150 °С ниже температуры нагрева

под закалку. Это позволяет уменьшить выдержку при окончательном нагре-

ве, что в свою очередь понижает размер зерна аустенита и обезуглерожива-

ние. Режим нагрева с одним подогревом в основном используется для угле-

родистых и легированных сталей.

Для

инструмента из быстрорежущих сталей нагрев ведется с двумя

или тремя подогревами. Первый подогрев совмещается с сушкой и выполня-

ется для инструмента, обрабатываемого в соляных ваннах. Это связано с тем,

что загрузка влажных деталей ведет к выбросу (взрыв) расплава из печи-

ванны. Этот подогрев выполняется при температурах 200-500 °С и ведется в

электрических или газовых печах. Температура второго подогрева выбирает-

ся равной 600-650 °С, его назначение понижение термических напряжений

при нагреве инструмента с расчетной толщиной более 20 мм. Третий подог-

рев выполняется при температурах 800-850 °С, он обязателен для инструмен-

та всех размеров, так как обеспечивает понижение и термических, и фазовых

напряжений в изделиях. Затем проводится

окончательный нагрев до высоких

температур.

Время нагрева под закалку определяется размерами инструмента, на-

гревающей средой и температурой нагрева, устанавливается, исходя из спра-

вочных данных, или расчетным методом. Выдержки при окончательном на-

греве и подогревах могут быть определены, исходя из табл. 19. Для инстру-

ментов из углеродистых сталей нормы выдержки на 15-20% меньше

приве-

денных в таблице.

Таблица 19

Нормы выдержки на 1 мм диаметра (толщины) при нагреве

инструмента размером 3 – 75 мм из быстрорежущих сталей

Оборудование для нагрева Выдержка (с/мм) при нагреве до температур, °С

750-900 950-1 100 1 250-1 300

Соляная ванна

Пламенная печь

Электрическая печь

25-30

70-90

12-15

8-10

10-12

Примечание. Для печей указано время выдержки при посадке в разогретую печь.

Для высокотемпературных ванн приведены нормы выдержки для условий предваритель-

ного подогрева.

Охлаждение при закалке должно быть достаточно быстрым, чтобы

предотвратить распад аустенита диффузионным путем и получить мартен-

ситную структуру при минимальной деформации инструментов и отсутствии

трещин. Выбор охлаждающей среды и способы охлаждения определяются в

основном маркой стали. Рассмотрим эти способы.

Инструмент из углеродистых сталей с толщиной до 8 мм охлаждают в

расплаве

солей при 160-180 °С, при толщине более 8 мм охлаждают до 150-

200 °С в 5 %-ном водном растворе поваренной соли, а затем переносят в мас-

ло и выдерживают до полного охлаждения. При этом выдержку в горячей

среде принимают равной выдержке при нагреве под закалку. Для крупного

126

сложного по форме инструмента используют прерывистую закалку в двух

средах: в воде до температуры М

с переносом в масло или горячий расплав с

температурой 160-200 °С, затем на воздухе.

Для инструмента из легированных сталей охлаждение проводится при

толщине до 20 мм в расплаве солей с температурой 160-240 °С в течение

времени, равного выдержке при окончательном нагреве, далее на воздухе.

При диаметре (толщина) инструмента свыше 20 мм охлаждение выполняется

масле.

Быстрорежущие стали закаливают ступенчато в горячих средах, реже

в масле. Длинный стержневой инструмент охлаждают в масле до 200-250 °С

и передают на правку с последующим охлаждением на воздухе. Остальной

инструмент рекомендуется охлаждать ступенчато до 400-550 °С в соляной

ванне, далее на воздухе. Инструмент с толщиной более 20 мм подстуживают

на воздухе до 300-400 °С

. затем передают на отпуск. При всех способах сту-

пенчатой закалки время выдержки в горячих средах принимают равным вре-

мени окончательного нагрева инструмента под закалку.

Оптимальная структура быстрорежущих сталей после закалки мар-

тенсит (60-65%), карбиды (5-20%) и остаточный аустенит (13-30%). Значи-

тельное количество остаточного аустенита связано с тем, что при комнатной

температуре мартенситное превращение

не заканчивается. Снизить количе-

ство остаточного аустенита до 5-8% можно обработкой холодом с охлажде-

нием до-70 °С, но это сопровождается повышением уровня остаточных на-

пряжений и опасностью возникновения трещин. Поэтому обработку холодом

применяют ограниченно только для инструмента высокой точности (измери-

тельный).

Отпуск инструмента проводится после удаления с поверхности ос-

татков солей или

масла. Рекомендуется очистку проводить в два этапа: пер-

вый - промывка в горячем (70-80 °С) водном растворе 10-15% каустической

соды с добавлением жидкого стекла (0,15 % NaSiO

); второй - пассивирова-

ние* в водном растворе NaNO

(2 - 3 %) и Na

(0,3 % ) обработка ведется

в течение 3-5 мин при 70-80 °С.

Отпуск – это конечная операция, которая уменьшает хрупкость, по-

вышает вязкость, уменьшает уровень остаточных напряжений

Параметры отпуска определяются химическим составом стали, требуемой

твердостью, которая зависит от назначения инструмента.

Инструменты из углеродистых и легированных сталей подвергают

отпуску при температурах 140-200 °С (чаще при 150-180 °С) с последующим

охлаждением на воздухе. Выдержка при отпуске инструментов определяется

его температурой:

Температура отпуска, °С Время выдержки, ч

до 140 8 -12

140-150 2-4

160-170 1,5 - 2,5

180-200 1-2

220 и выше 0,7-1.

127

Для сохранения высокой твердости (≥HRC 60) используют отпуск

при 140-180 °С, отпуск при 180-200 °С снижает твердость до HRC 58, поэто-

му его применяют редко. Быстрорежущий инструмент подвергают чаще все-

го трехкратному отпуску при 560-580 °С с выдержкой по 1 ч с обязательным

охлаждением после каждого отпуска на воздухе до 20 °С, иначе в структуре

остается неотпущенный мартенсит. Назначение

трехкратного отпуска сни-

зить количество остаточного аустенита до 2-3 %, который резко ухудшает

режущие свойства инструментов, а также уменьшить внутренние напряжения

и повысить вязкость и прочность. В результате отпуска твердость стали

практически не изменяется или незначительно возрастает за счет распада ос-

таточного аустенита и дисперсионного твердения мартенсита (рис. 43).

*Пассивирование – химическая обработка в

растворе, при которой на

поверхности инструмента образуется искусственная пленка, предохраняю-

щая от атмосферной коррозии.

Структура отпущенной быстроре-

жущей стали представляет собой мартен-

сит отпуска и карбиды без видимых участ-

ков остаточного аустенита, границы зерен

практически не наблюдаются.

Отпуск следует проводить по воз-

можности сразу после закалки. Это связа-

но как

с опасностью возникновения тре-

щин, так и со стабилизацией остаточного

аустенита при выдержке более 3-5 ч при

комнатной температуре, в результате чего

превращение остаточного аустенита при

отпуске замедляется. Общая длительность

трех отпусков может достигать 15-24 ч, что не позволяет применять их в

единых поточных линиях термической обработки инструмента. Поэтому на

практике в

массовом и крупносерийном производстве, где используются ав-

томатизированные агрегаты, рекомендован к применению кратковременный

отпуск при более высоких температурах 580-600 °С с выдержкой 10-20 мин.

Стойкость инструмента из быстрорежущих сталей можно повысить

обработкой паром. В результате такой обработки на поверхности образуется

пористый оксид, удерживающий смазку при эксплуатации. Инструмент по-

мещают в герметичный муфель шахтной

печи нагревают до 550-600 °С, вы-

держивают 30-60 мин в атмосфере перегретого пара и охлаждают до 300-350

°С, после чего прекращают подачу пара и охлаждают инструмент на воздухе

с последующей немедленной промывкой в горячем масле.

Отпуск для снятия шлифовочных напряжений обязателен для всех

сталей, если инструменты после шлифования не цианируют или не оксиди

руют. Такой отпуск снимает напряжения, способствует превращению аусте-

нита, образовавшегося при шлифовании, и в зависимости от условий шлифо-

вания повышает стойкость инструмента (рис. 44). Температуры отпуска 350-

Рис. 43. Влияние числа отпусков при

560°С, 1 ч на твердость, количество

остаточного аустенита и прочность

стали Р18

128

400 °С, выдержка 30-60 мин и 150-160 °С, 2-3 ч для деталей высокой точно-

сти (измерительный инструмент).

Контроль качества инструмента проводится при выполнении закал-

ки, когда проверяются все технологические параметры процесса. Качество

закалки инструмента выборочно контролируется микроструктура (размер

зерна аустенита), твердость, состояние поверхности (отсутствие разъедания и

оплавления, трещин).

Макроструктуру оценивают по

излому. Излом должен

быть ровный,

матово-серый, мелкозернистый. При-

сутствие блесток свидетельствует о на-

личии крупного зерна и нафталинистом

изломе. Причинами образования круп-

ного зерна служат низкая степень горя-

чей деформации или высокая темпера-

тура ее окончания (1 050-1 100 °С).

Объем контроля качества за-

калки зависит от устойчивости технологического процесса и характера про-

изводства. В

единичном и мелко серийном производстве необходимо кон-

тролировать детали каждой партии (садки). В массовом производстве объем

контроля составляет 2-3 изделия в смену.

Приемочный контроль качества инструмента должен предусматри-

вать проверку всех параметров, оговоренных чертежом и техническими ус-

ловиями на термическую обработку, включая визуальную проверку наруж-

ных дефектов и качества очистки поверхности, определения

деформации

(биение или кривизна). Кроме того, контролируется твердость, а также от-

сутствие трещин. Выборочно на 2-3 деталях от партии (садки) проверяется

микроструктура после отпуска.

Технология термической обработки сварного инструмента. Свар-

ной инструмент используется для лучшего его закрепления в станках и во

избежание поломок при установке и монтаже. Крепежная (хвостовая) часть

инструмента должна иметь твердость HRC 35-50 в зависимости от назначе-

ния и материала инструмента. Инструменты из углеродистых и легирован-

ных сталей, а также короткий инструмент из быстрорежущих изготавливают

обычно цельным. При этом хвостовики дополнительно отпускают путем ме-

стного нагрева до повышенных температур ~ 600 °С в течение 5-10 мин.

У крупногабаритного инструмента рабочую и крепежную части

под-

вергают раздельной термической обработке (закалка и отпуск). Обработку

хвостовой части можно проводить до или после термической обработки ре-

жущей части. Сборный инструмент, состоящий из рабочей и крепежной час-

ти, соединяют сваркой. При нагреве до высоких (1 050-1100 °С) в зоне свар-

ного шва образуется мартенситная структура, что вызывает опасность воз-

никновения

трещин при охлаждении. Поэтому сварные заготовки сразу после

сварки помещают в печь, нагретую до 730-760 °С и отжигают по режиму: на-

Рис. 44. Влияние отпуска, выполненно-

го после шлифования на стойкость

фрез из стали Р18

129

грев до 820-850 °С, охлаждение до 730-760 °С со скоростью 30-40 °С/ч, вы-

держка 3-4 ч и последующее охлаждение на воздухе.

При выполнении ОТО как рабочей части инструмента, так и крепеж-

ной во избежание образования трещин в зоне сварки инструмент нагревается

в соляных ваннах так, чтобы сварной шов выступал над уровнем соли на 10-

мм. Параметры обработки крепежной части выбираются в зависимости от

марки стали, однако время нагрева под закалку в соляных ваннах не должно

превышать 4-5 мин. Для углеродистых сталей (45, 50) охлаждение при закал-

ке проводится в воде, а для легированных (45Х, 50 Х, 50ХФА) – в масле или

расплаве солей при температуре 160-180 °С. Температура отпуска 400-450

°С,

что ниже температуры отпуска рабочей части. Часть сварного шва из бы-

строрежущих сталей нагревают до более низкой температуры, чем рабочую и

получают твердость в пределах HRC 50-56 , что создает плавный переход в

изменении твердости. Сварные инструменты не следует обрабатывать холо-

дом, так как при этом усиливается опасность образования трещин.

Контрольные вопросы

1. Каковы основные требования к материалам для режущего инстру-

мента?

2. Какие основные легирующие элементы присутствуют в сталях для

режущего инструмента? Как они влияют на свойства сталей данного класса?

3. Какие марки сталей для режущего инструмента вы знаете?

4. Каковы характеристики прокаливаемости и теплостойкости у сталей

типа У7, У8, У13?

5. Какие стали

глубокой прокаливаемости вам известны? приведите

примеры.

6. Влияние легирующих элементов в сталях глубокой прокаливаемости.

Влияют ли примеси на прокаливаемость?

7. Как влияют W,V на свойства быстрорежущих сталей? На температу-

ру закалки?

8. Какие виды термической обработки применимы в отношении сталей

для быстрорежущего инструмента?

9. С какой целью применяют рекристаллизационный отжиг при ПТО

быстрорежущих сталей

10. К чему приводит недогрев, перегрев при закалке быстрорежущих

сталей?

Лекция 23. Термическая обработка инструмента для горячего де-

формирования

План лекции

1. Технология термической обработки штампов горячего деформирова-

ния

130

2. Классификация и назначение штамповых сталей

3. Режимы ПТО штамповых сталей

4. Контроль качества

Инструмент, используемый для деформации металла, может работать

при комнатной температуре (холодная деформация) и при нагреве (горячая).

К инструменту, деформирующему металл в холодном состоянии, относятся

различные штампы, пуансоны, обрезные матрицы, ножи резки, фильеры, ро-

лики накатки резьбы и др

. Для горячей деформации применяются штампы

прессовые, молотовые, прессовые вставки, инструмент для высадки и выдав-

ливания, пресс-формы для совмещенного литья и прессования. Исходя из

названного инструмента, применяемого для деформации, основным видом

являются различного рода штампы. Поэтому в курсе будет рассматриваться

только технология их термической обработки.

Условия работы штампового инструмента, как

для холодного, так и

для горячего деформирования характеризуются величиной удельных давле-

ний, характером нагружения и температурой разогрева рабочей части штам-

па.

Технология термической обработки штампов горячего деформи-

рования. Штампы для горячей деформации должны обладать теплостойко-

стью, износостойкостью, сопротивлением смятию, разгаростойкости и хруп-

кому разрушению. Штамповый инструмент работает в условиях одновре-

менного циклического воздействия высоких температур до 500-700 °С и

удельных давлений до 300-900 МПа при динамическом характере нагруже-

ния. Это достаточно жесткие условия работы, поэтому для изготовления

штампов горячего деформирования применяются только легированные ста-

ли. Они должны обладать высокой теплостойкостью, вязкостью, сопротивле-

нием хрупкому разрушению и термической усталости, окалиностойкостью.

Кроме того, эти стали

должны быть технологичны иметь минимальную де-

формацию при термической обработке, устойчивы к обезуглероживанию,

удовлетворительно обрабатываться резанием и шлифованием и иметь твер-

дость HRC 45-50.

Химический состав штамповых сталей и назначение основных марок

представлены в ГОСТ 5950-73. Наиболее часто применяемые в производстве

марки сталей для штампов горячего деформирования приведены в табл. 20,

где они условно

поделены на три группы. Для изготовления прошивных, об-

резных и высадочных штампов неглубокой прошивки используют, стали 7Х3

и 8Х3.