Состав стали для штампов горизонтально-ковочных

Марка стали

Термическая обработка, °С

а₁, кДж/м²

Твердость НВ

машин и прессов, %

Сталь	C	Mr	Si	Cr	w	Mo	V
30Х2В8Ф	0,3–0,4	0,15–0,40	0,15–0,4	2,2–2,7	7,5–9,0	–	0,2–0,5
4Х5В2ФС (ЭИ958)	0,35–0,45	0,15–0,50	0,8–1,1	4,5–5,5	2,6–2,4	–	0,8–1,2
4Х2В5ФМ (ЭИ959)	0,35–0,45	0,15–0,40	0,15–0,35	2,0–3,0	4,5–5,5	0,6–1,0	0,6–1,0
4ХЗВ2М2Ф2 (ЭП1)	0,35–0,45	0,3–0,5	0,15–0,35	3,0–3,7	2,0–2,7	2,0–2,5	1,5–2,0

Приведенные в табл. 3.11 стали похожи на быстрорежущие (например, 3X238 похожа на Р9), но имеют пониженное содержание углерода, что делает их более вязкими.

Наиболее распространенной является сталь ЗХ2В8. Сталь 4ХЗВФ2М2 показала в испытаниях повышенную стойкость в работе, сталь 4Х5В2ФС равноценна стали ЗХ2В8.

Прочность, как и твердость стали ЗХ2В8Ф и других сталей этого типа, мало изменяется до температуры отпуска 600–650°С (как и у быстрорежущих сталей). Это указывает на высокую красностойкость сталей (рис. 3.17, а), обусловленную легированием вольфрамом и молибденом, образующими карбиды М₆С, которые коагулируют лишь при температурах выше 600°С. Поэтому сталь обладает высокой прочностью и твердостью при повышенных (до 600–650°С) температурах (рис. 3.17, б).

Механические свойства некоторых сталей для прессового инструмента при повышенных температурах характеризуются данными, приведенными в табл. 3.12.

Рис. 3.17. Влияние отпуска (а) и температуры испытания (б)

на свойства стали ЗХ2В8

Не следует думать, что для всех деталей прессового инструмента применяют только стали, приведенные в табл. 3.12 и им подобные.

Таблица 3.12

Механические свойства сталей для прессового инструмента при 600 °С

Примечание. Более высокая прочность стали 4Х5В2ФС и 4Х2В5ФМ обусловлена низкой температурой отпуска.

Матрицы, прошивные и формующие пуансоны небольшой длины и большого диаметра, меньше нагревающиеся в работе и воспринимающие меньшие давления, чем другие части прессового инструмента, изготавливают из уже знакомой стали 5ХНМ или из конструкционной стали 30ХГС.

Для пуансонов и матриц, работающих при больших удельных давлениях и высоких температурах, следует применять сталь ЗХ2В8 и ей подобные. Когда по условиям работы возникают удары, то вместо стали ЗХ2В8 следует применять сталь типа 5ХНМ или 4Х5В2ФС, обладающую большей вязкостью, чем 3Х2В8, и большей красностойкостью, чем 5ХНМ.

Следовательно, для прессового инструмента следует применять:

1) сталь ЗХ2В8 или ее заменители, поскольку она очень дефицитна из-за высокого содержания вольфрама для частей, наиболее нагруженных в тепловом отношении;

2) сталь типа 5ХНМ для деталей, подвергаемых ударным нагрузкам, при относительно умеренной тепловой нагрузке;

3) сталь 4Х5В2ФС для деталей, подвергающихся сравнительно высоким рабочим температурам и динамической нагрузке;

4) конструкционные стали типа ЗОХГС, 40ХН – для частей штампа, испытывающих только значительные механические нагрузки при слабом разогреве (до 300°С).

Термическая обработка деталей штампов горизонтально-ковочных машин и прессов (матрицы, пуансоны и т. д.), изготовленных из стали ЗХ2В8 и др., состоит в закалке (в масле) и отпуске. Основные параметры режима термической обработки этих сталей приведены в табл. 3.13.

Таблица 3.13

⇐ Назад