386 / 460
Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
386
УДК 620.179
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ВЫСОКОХРОМИСТЫХ ШТАМПОВЫХ СТАЛЕЙ
ХОЛОДНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ В МАШИНОСТРОЕНИИ
О.В. БОНДАРЬ, соискатель
(КузГТУ, г. Кемерово)
Бондарь О.В.
– 650000, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28,
Кузбасский Государственный Технический Университет имени Т.Ф. Горбачева
e-mail:
OlgaBondar.GF@yandex.ruВ современном машиностроении крайне важно определиться с выбором типа
штамповой стали, которая сможет удовлетворять всем комплексам основных свойств
инструмента, наряду с устранимыми недостатками. Широкое применение для «холодных»
штампов получили высокохромистые стали типа Х12 (11 – 13 % Cr при 1,4 – 2,5 % С),
обладающие высокой износоустойчивостью, повышенной теплопроводностью, малой
деформируемостью при термической обработке, и рядом других особых свойств. Наряду с
достоинствами такого рода сталей, в связи с повышенным содержанием углерода и хрома,
присутствуют в большом количестве карбиды Cr
7
C
3
. Именно большое количество
карбидной фазы делает эту сталь высокоизносоустойчивой. Однако, повышенное
содержание карбидов хрома приводит к росту карбидной неоднородности, особенно в
крупных сечениях, которая вызывает снижение прочности и вязкости, и, как следствие,
образование трещин и хрупкое разрушение инструмента. [1]
Таким образом, повышенная износостойкость высокохромистых инструментальных
сталей в настоящее время не реализуется из-за большой карбидной неоднородности и
склонности к появлению дефектов (трещин). Именно поэтому, крайне важно провести
анализ причин появления дефектов на всех технологических этапах, и выделить отдельные
факторы, воздействуя на которые, можно свести к минимуму вероятность образования
дефектов.
Ключевые слова:
штамповые стали, карбидная неоднородность, трещины.
Введение
Развитие отечественного машиностроения и металлургии, производство и
использование все в больших объемах конструкционных материалов со специальными
свойствами, интенсификация процессов обработки давлением и резанием, неизбежно
сопровождались понижением стойкости инструментов и требовали существенных изменений
в марочном сортаменте сталей и структуре производства (потребления) инструментальных
сталей.
К концу 60–х годов основными материалами, применяемыми для изготовления
рабочих инструментов штампов горячего и холодного деформирования, были стали
3Х2В8Ф, 4Х8В2, 5ХНВ (%ХНМ, 5ХНТ, 5ХГС), 7Х3 (8Х3), типа Х12 (Х12М, Х12Ф1), Х6ВФ,
9ХС, Х. ХВГ, У7, У8, У9, У10, У11, У12 соответственно. В небольших объёмах
использовались более прогрессивные стали (4Х5В2ФС, 4Х4В4МФС, 4Х2В5МФ),
поставляемые по ГОСТу, а также несколько марок новых сталей - по техническим условиям.
Однако, неудовлетворительный комплекс основных свойств большинства из этих сталей,
привел к низкой стойкости тяжелонагруженных штамповых инструментов, что значительно