Инструментальные быстрорежущие стали
Р18, Р18К5, Р18Ф2, Р6М5, Р9К5 и др.
Применяются для изготовления режущего и штампового инструмента, должны обладать высокой твердостью (HRC 60÷65), теплостойкостью (способность сохранить твердость HRC 60 после четырехчасового нагрева), прочностью, износостойкостью, технологичностью (то есть стали должны обладать горячей пластичностью, необходимой при ковке, хорошо обрабатываться резанием в отожженном состоянии и шлифоваться в закаленном состоянии). Из быстрорежущих сталей изготавливают инструмент для скоростного резания. Эти стали теплостойкие ледебуритного класса. В литом состоянии они содержат в структуре ледебурит, сорбит и карбиды. Ледебурит – эвтектическая фазовая смесь – состоит из аустенита и скелетообразных карбидных образований: Me2 C, MeC, Me23 C6. Эвтектика снижает механические свойства, поэтому перед отжигом слитки прокатывают, но и после больших деформаций карбидная неоднородность сохраняется. Окончательная термообработка быстрорежущих сталей заключается в высокотемпературном нагреве под закалку для растворения карбидов хрома, вольфрама, ванадия в аустените (1270÷1290 °С), охлаждении в масле, и трехкратном отпуске при 350÷560 °С. Для предотвращения выгорания углерода нагрев под закалку проводится в соляной ванне BaCl2. При температурах 600÷650 °С и 850÷900 °С замедляют нагрев для уменьшения термических фазовых напряжений. Чтобы предотвратить рост зерна аустенита, длительность выдержки при температуре закалки очень мала (~1 мин). Структура после закалки: мартенсит, карбиды (10÷15%) и остаточный аустенит (до 30%). Структура после отпуска: мартенсит отпуска, карбиды, остаточный аустенит (1÷3%). Твердость в процессе отпуска высоколегированного мартенсита, претерпевающего дисперсионное твердение, повышается с 58 до 65 HRC.
|
|
|
Вольфрам, молибден придают стали теплостойкость.
Кобальт и в меньшей степени ванадий повышают теплостойкость и твердость после термообработки.
Ванадий образует очень твердый карбид VC, повышает износостойкость инструмента, но ухудшает шлифуемость.
Штамповые стали в отличие от сталей, предназначенных для изготовления режущих инструментов, должны обладать повышенной вязкостью, а штамповые стали для горячего деформирования – повышенной теплостойкостью (способностью сохранять высокую твердость, прочность, износостойкость при повышенных температурах), окалиностойкостью (устойчивость к газовой коррозии при высоких температурах), разгаростойкостью (устойчивостью против образования трещин при многократном нагреве и охлаждении).
|
Штамповые стали для холодного деформирования
|
|
|
Х, ХСГ, ХВГ, 6ХС, 7ХФ, Х6ВФ, Х12, Х12М, Х12МН, Х12ВФ, Х6ВФ
Полутеплостойкие стали высокой твердости. По структуре после отжига относятся к ледебуритному (карбидному) классу, после нормализации – к мартенситному. Закалка стали Х12М проводится с температур 1000÷1400 °С (чтобы растворились карбиды хрома в аустените) в масле с последующим низким отпуском при 170÷210 °С. Конечная структура – мелкоигольчатый мартенсит и вторичные карбиды. Стали отличаются высокой прокаливаемостью, твердостью, износостойкостью после термообработки.
Молибден и ванадий в составе этих сталей способствуют измельчению зерна.
Штамповые стали для горячего деформирования
5ХНМ, 5ХГМ, 5ХНВ, 4ХСМФ, 3Х2В8Ф, 4Х5В2С
Это стали перлитного класса повышенной вязкости полутеплостойкие (5ХНМ, 5ХГМ, 5ХНВ) или повышенной теплостойкости (например, 3Х2В8Ф). Применяются для изготовления штампов, работающих при незначительной длительности соприкосновения с горячим металлом. Эти стали имеют хорошую прокаливаемость, высокую прочность и вязкость после закалки с температуры 760÷820 °С в масле и отпуска при 460÷540 °С. Твердость после отпуска 40÷45 НRС. Структура – троосто-сорбит отпуска. Эта структура стабильна при многократных нагревах до 600÷700 °С и обладает достаточной вязкостью.
|
|
|
Молибден повышает теплостойкость, прокаливаемость, уменьшает склонность к обратимой отпускной хрупкости.
Для штампов горячего прессования, имеющих длительный контакт с горячей поверхностью металла, используются стали повышенной теплостойкости 4Х3ВМФ, 3Х3М3Ф, 4Х5В2ФС.
Оборудование, инструменты и материалы для выполнения работы
Металлографические микроскопы МИМ-7, МИМ-8М, коллекции микрошлифов легированных сталей, альбомы фотографий микрошлифов легированных сталей.
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 147; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!