Главная


Конструкционные материалы: Справочник




Листать книгу
Листать
Страницы: 1 ... 12 ... 36 ... 60 ... 84 ... 108 ... 132 ... 156 ... 180 ... 204 ... 228 ... 252 ... 276 ... 300 ... 324 ... 348 ... 372 ... 396 ... 420 ... 444 ... 468 ... 492 ... 516 ... 540 ... 564 ... 588 ... 612 ... 636 ... 652
600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623


скачать книгу Конструкционные материалы: Справочник




38. Количество карбидной фазы в сталях после отпуска на твердость HRC 62—64 (4]
...
Время выдержки при температуре аустенитизации для сталей первых трех групп устанавливают из расчета 50—70 с на 1 мм сечения при печном нагреве и 35—40 с при нагреве в ванне. Выдержка при отпуске составляет 1,5—2,5 ч
...
При обработке инструментов из ста­лей четвертой группы (для ударных инструментов) время выдержки в ка­мерных печах устанавливают 50—70 с (без учета времени прогрева) на 1 мм толщины детали, а в соляных ваннах 20—30 с. Время выдержки при отпуске определяют из расчета 2 ч
...
Инструменты холодного деформи­рования, работающие в условиях зна­чительного износа, изготовляют пре­имущественно из сталей с 12 % Сг (Х12ВМ, Х12, Х12Ф1, Х12МФ). Ис­пользуют также стали с 6% Сг (Х6Ф4М и Х6ВФ, см. табл. 34).
...
По относительной износостойкости стали после обработки на твердость HRC 61—62 могут быть расположены в следующий ряд (в скобках указана относительная износостойкость): Х6ВФ (0,5), Х12М (1,0), Х6Ф4М (1,2), Х12 (1,45) [4]. Эти стали относятся к мар-теиситному классу и ледебуритной группе. ' Высокая износостойкость определяется повышенным количе­ством карбидной фазы (табл. 38), типом и морфологией карбидов. Карбиды представлены преимущественно части­цами М7С3(Сг;С3) и небольшим коли­чеством M23Ce(Cr23Q), МС (VC), а также М3С при высоком содержании углерода (Х12). Неблагоприятное рас­пределение карбидной фазы, возника­ющее при кристаллизации слитков и сохраняющееся в горячекованом и горячекатаном состоянии, особенно в прутках диаметром более 40 мм, снижает прочность и ударную вяз­кость, вызывает выкрашивание ра­бочих кромок штампов и создает зна­чительную анизотропию свойств. У сталей обязательно контролируют
...
карбидную неоднородность, чем оце­нивают одновременно качество ковки. Прочность ледебуритных сталей в термообработанном состоянии при изменении карбидного балла с 3 (диа­метр проката 20—35 мм) на 7 (диаметр проката 80—100 мм) снижается в 1,5— 2 раза.
...
Меньшую карбидную неоднород­ность имеют высокованадиевые стали (Х6Ф4М), но их недостатком является пониженная шлифуемость и повы­шенная окисляемость при нагреве под ковку, отжиг и закалку.
...
Термическую обработку сталей с 6 и 12% Сг высокой износостойкости проводят преимущественно на пер* внчную твердость и реже на вторич­ную.
...
Оптимальные температуры закалки на первичную твердость уста­навливают на основе определенного сочетания характеристик твердости (HRC 62—65), размера зерна (не круп­нее 9 по ГОСТ 5639—82 при диаметре до 80 мм и 8 при диаметре 80— 140 мм или 4 и 3 по шкале изломов соответ­ственно) и количества остаточного аустенита (15—20%) (табл. 39). Ма­ксимальная твердость после закалки достигается при достаточно полном растворении карбидов (сохраняется 6—10%), но таком, чтобы не проис­ходил рост зерна и образование чрез­мерного количества остаточного аустенита. У высокохромистых сталей интервал температур Закалки не­большой.
...
41. Режимы окончательной термической обработки и свойства сталей высокой износостойкости [10]
...
Матрицы для прессования абразивных и твердых металлических порошков, пуансоны, вырубные и отрезные штампы для трудно-деформируемых материалов, шлифуемые кубическим нитридом бора и работающие при давлении 1500—1700 МПа Волочильные доски и волоки, глазки для калибрования прут­кового металла под накатку резьбы, гибочные и формовочные штампы сложной формы, матрицы и пуансоны вырубных и про­сечных штампов. Рабочая часть должна быть округлой формы, недопустима работа с ударами. Из стали Х12ВМФ делают штампы более крупные и более сложной формы, чем из стали Х12, которую целесообразно использовать в сечениях до 40— 50 мм
...
Тоже, что и для стали Х12, но когда требуется большая вязкость; профилировочные рамкн сложной формы; секции кузовных штампов сложных форм; сложные дыропрошивочные матрицы при формовке листового материала; матрицы и пуансоны вы­рубных и просечных штампов сложной конфигурации; пуан­соны и матрицы холодного выдавливания, работающие при дав­лении до 1500—1700 МПа I Матрицы и пуансоны холодного прессования, работающие прн 1
...
43.- Влияние температуры отпуска после закалки от оптимальных температур на механические свойства сталей с высокими сопротивлением смятию и теплостойкостью
...
44. Режимы окончательной термической обработки и свойства сталей с высокими сопротивлением смятию и теплостойкостью [10]
...
личество остаточного аустенита умень­шается до 2—3 %, чем н объясняется сильное упрочнение прн отпуске на 500—540 X. Сталь 11Х4В2МФЗС2 можно обрабатывать н на первичную твердость.
...
Рекомендуемые режимы оконча­тельной термической обработки н свойства сталей с высоким сопротив­лением смятию н высокой теплостой­костью приведены в табл, 44, а нх применение — в табл. 45.
...
Высокопрочные стали с повышенной ударной вязкостью (6Х4М2ФС, 6Х6ВЗМФС и 7ХГ2ВМФ) относятся к мартенснтному классу и звтектоид-ной группе (см. табл. 34). Стали имеют небольшое количество избыточных карбидов н характеризуются нх равномерным распределением, вслед­ствие чего почти полностью отсутствует анизотропия деформации в прокате сеченнем до 100 мм. В сталях 6Х4М2ФС и 6Х6ВЗМФС основной карбид МгзСа, а в стали 7ХГ2ВМФ избыточными являются карбиды М3С н МС. Благо­даря малой объемной доле карбидной фазы износостойкость сталей пони­женная. Прокалнваемость сталей высокая (до 100 мм при охлаждении на воздухе н до 150—200 мм прн охла­ждении в масле). Вследствие сохране­ния повышенного количества оста­точного аустенита после закалки (до 18—20 %) стали мало деформируются, но чувствительны к образованию шли-
...
Лучшее сочетание свойств стали 6Х4М2ФС н 6Х6ВЗМФС приобретают прн обработке на вторичную твердость, а сталь 7ХГ2ВМФ на первичную (табл. 46). Поэтому стали 6Х4М2ФС и 6Х6ВЗМФС более теплостойкие (до 450—500 °С), износостойки, лучше сопротивляются смятию. Низкая твер­дость этих сталей в отожженном состо­янии (НВ 1600 МПа) позволяет изготов­лять инструмент холодной пластиче­ской деформацией.
...
Для уменьшения деформации стали 7ХГ2ВМФ н снижения параметра ше­роховатости поверхности прн резаннн перед окончательной термической обра­боткой проводят закалку нз межкрн-тнческого интервала от 770—780°С н отпуск при 525—600 °С на твердость HRC 28—30. В результате можно отказаться от шлифования. Возможно совмещение отпуска с азотированием (при 520 °С в течение 12 ч; твердость HRC 63—64).
...
46. Влияние температуры отпуска после закалки от оптимальных температур на механические свойства высокопрочных сталей с повышенной ударной вязкостью
...
Инструменты холодного деформи­рования, работающие в условиях динамического нагружения с изнаши­ванием или смятием, но без высоких давлений, изготовляют из сталей 4ХС, 6ХС, 4ХВ2С, 5ХВ2СФ, 6ХВ2С, 6ХВГ, 6ХЗМФС (см. табл. 34).
...
Стали относятся к перлитному клас­су; при содержании 0,4—0,5 % С — к доэвтектоидной группе, а при содер­жании 0,6 % С — к заэвтектоидной. Основной карбидной фазой является легированный цементит. Высокая вязкость достигается при отсутствии или минимальном количестве избыточ­ных карбидов. Допустимы избыточные карбиды МС, задерживающие рост зерна. Образование карбидов М7С3
...
В сталях этой группы для повыше­ния вязкости и износостойкости, а так­же уменьшения деформации целесооб­разно сохранять значительное количе­ство остаточного аустенита (до 20— 25%). Однако уменьшение твердости инструмента, работающего со значи­тельными ударными нагрузками, до­пустимо только до HRC 45—48, а ра­ботающего при меньших динамических нагрузках — до HRC 55—57. Необ­ходимое количество аустенита высо­кой устойчивости (до минус 40—60 °С) при твердости HRC 48—55 получают даже в сечениях 50—60 мм при исполь­зовании изотермической закалки. Изотермическую закалку в горячих средах проводят при 250—300°С (выше Л4Н). Для получения твердости HRC 55—50 достаточна выдержка 30— 40 мин (табл. 49).
...
Твердость HRC 58—60 достигается после непрерывной или ступенчатой закалки (количество остаточного аустенита до 9—10%). Прокалива-емость сложнолегированных сталей при охлаждении в масле 70—80 мм,. хромокремнистых 50—60 мм.
...
Высадочные пуансоны и матрицы, ножи труборазрубочных ма­шин и гильотинных ножниц для резки высокопрочных сталей и сплавов; чеканочные штампы по твердым металлам; резьбона-катные ролики, зубонакатники, шлиценакатники, обрезные матрицы, пуансоны и другие инструменты, работающие в усло­виях значительных динамических нагрузок при давлении до 1500 МПа; зубила и долота для обработки твердых металлов, иглы-пуансоны для пробивки мелких отверстий в листах из прочных металлов. Заменяют быстрорежущие стали при изго­товлении штампов холодного выдавливания, матриц прессова­ния, работающих при высоких давлениях, но когда ие требуется высокая износостойкость
...
Крупные и сложные инструменты для прецизионной вырубки, пробивки, вытяжки и формовки изделий из Цветных сплавов и низкоуглеродистых сталей
...
стали 6ХС она возникает при отпуске 300—350 °С, для стали 6ХВ2С — при 300—400°С, для стали 6ХЗФС — при 350—400 °С. Желательно выполнять отпуск либо ниже, либо выше ука­занных температур.
...
Рекомендуемые режимы оконча­тельной термической обработки с ис­пользованием непрерывной закалки, а также влияние температуры отпуска на механические свойства сталей для ударных инструментов представлены в табл. 50 и 51.
...
Механические свойства сталей для ударных инструментов в зависимости от температуры испытаний приведены в табл. 52, а рекомендуемые области применения — в табл. 53,
...
Основные причины потери работо­способности штампов горячего де­формирования — износ, смятие и раз­гар. Возможны также усталостное раз­рушение в местах высокой концентра­ции напряжений (чаще прессовые штампы), термошоковое разрушение при резких теплосменах (длительный перерыв в подаче смазки, заклинива­ние поковки), угар поверхностного слоя в результате окисления. Случаи преждевременного выхода инструмен­та из строя могут быть связаны с ошиб­ками в конструкции или изготовлении штампов, неправильной эксплуатацией (низкая твердость подкладных плит, неэффективная смазка, нарушение температурного режима), неправиль­ной термической обработкой (недо­статочная вязкость), дефектами ма­териала (недостаточное металлурги­ческое качество, неблагоприятная ориентировка волокна, недостаточный уков слитка), отсутствием дефектоско­пического контроля.
...
Чтобы обеспечить необходимую стойкость инструмента, стали для го­рячего деформирования должны иметь: 1) теплостойкость, обеспечива­ющую необходимое сопротивление пластической деформации (предел теку­чести, твердость) для сохранения фор­мы гравюры при рабочих температу­рах; 2) вязкость, особенно при работе с динамическими нагрузками; 3) из­носостойкость; 4) разгаростойкость, т. е. сопротивление термической и тер­момеханической усталости; 5) окали-ностойкость, определяющую скорость окислительного износа, особенно выше 600 °С; 6) прокаливаемость для достижения равнопрочности по се­чению.
...
Любое решение о необходимом соче­тании показателей свойств материала штампа является компромиссным. Правильным будет решение, учитыва­ющее конкретные условия работы инструмента и даже ограниченного участка гравюры, которые определяют преобладающий вид повреждения.
...
параметров температур но-силового воздействия и свойств материала, когда выбраковка связана преимущественно с износом и только небольшим разгаро-образованием на поздней стадии экс­плуатации. Износ может быть окисли­тельным (нормальный), абразивным и с заеданием (интенсивный). При неблагоприятном соотношении на­званных факторов происходит ин­тенсивное смятие, раннее разгаро-образование или появление крупных термошоковых трещин. Промежуточ­ная стойкость отмечается у штампов, состояние которых к моменту выхода из строя определяется значительным разгарообразованием и истиранием при сопутствующем смятии на отдельных участках.
...
Наиболее сильное изменение гра­вюры наблюдается на участках ее поверхности (облойный мостик, бо­бышка), где удельные силы деформи­рования максимальны. Они зависят от сопротивления деформированию штампуемого материала, формы и раз­меров облойной щели, теплового эф­фекта деформации, свойств окалины, скорости деформации.
...
Скорости деформирования (соответ­ствующие им средние скорости дефорт мации указаны в скобках) для наиболее распространенных машин следующие: для гидравлических прессов 0,01 — 0,1 м/с (0,3—0,5 1/с), для кривошиц-ных прессов 0,25—0,50 м/с, для вин­товых пресс-молотов 0,5—1,5 м/с, для молотов 4—9 м/с (8—12 1/с). Уве­личение скорости деформации при переходе от штамповки на гидравли­ческих прессах к кривошипным повы­шает сопротивление деформированию в 1,3—1,5 раза, а при переходе к моло­там в 2,5—3,5 раза.
...
Преобладающий вид повреждения может изменяться в зависимости от отношения массы штампа к массе поковки: при малом отношении — смятие, при большом — истирание. С его увеличением уменьшается сред­няя температура штампа и относитель­ная толщина поверхностных слоев гравюры, прогретых до высокой тем­пературы. Стойкость растет пропор­ционально этому отношению.
...
режима штампа. Например, при недо­статочном охлаждении преобладает смятие, а при избыточном резко уско­ряется разгарообразование.
...
Неравномерная деформация сни­жает стойкость инструмента. Для обес­печения максимального съема поко­вок, учитывая тенденцию к стабилиза­ции размеров штампа после съема определенного числа поковок, целе­сообразно: 1) на некоторые размеры назначать оптимальные минусовые допуски (повышение стойкости на 30— 40 %); 2) применять в процессе штам­повки на прессах черновой ручей; 3) использовать вставки из более стой­ких сталей.
...
Стойкость штампов снижается при увеличении массы поковки до опре­деленного значения. Для молотовых штампов эта зависимость сильнее, чем для прессовых, и стабилизация стой­кости наступает при большей массе. Поэтому при некоторой массе поковок стойкость прессовых штампов стано­вится выше молотовых. Это объяс­няется более интенсивным повышением нагрузки на инструмент при штамповке на молотах из-за увеличения массы падающих частей и соответственно ско­рости деформирования.
...
Износ верхнего и нижнего штампов даже при одинаковой конфигурации различен. Гравюра нижнего штампа имеет температуру на 50—125°С выше верхнего (разница больше при штам­повке массивных поковок на прессах) вследствие более продолжительного контакта с поковкой. Чтобы уравнять условия работы, более глубокую по­лость располагают в верхнем штампе.
...
Молотовые штампы работают в усло­виях динамического нагружения и ма­лого времени контакта с поковкой. Поэтому теплостойкость материала мо­жет быть принята невысокой, а вяз­кость и сопротивление пластической деформации (смятию) должны быть повышенными. При массе падающих частей молота до 1 т работоспособность в основном лимитируется износом, а свыше — смятием. Заметное раз­гарообразование проявляется при большой массе падающих частей.
...
выхода из строя. У прессовых штампов резко возрастает роль износа, особенно в случае малых деформирующих сил. При силах более 10 МН проявляются ограничения по стойкости в связи с разгарообразованием и в меньшей мере смятием. Начиная с 15 МН и более нередким становится выход инстру­мента из строя в результате трещин. Стойкость инструмента горизонталь­но-ковочных машин при малых раз­мерах заготовки (диаметр до 50 мм) определяется скоростью изнашива­ния. С увеличением размера (диаметр до 150 мм) у формовочных пуансонов резко усиливается разгарообразова­ние, становится возможным скалыва­ние торцовых поверхностей и смятие, у прошивных пуансонов преобладает смятие и разгар у пережимных вста­вок — смятие.
...
По условиям работы и уровню основ­ных свойств стали можно разделить на четыре основные группы: 1) умерен­ной теплостойкости и повышенной вяз­кости; 2) повышенных теплостойкости и вязкости; 3) высокой теплостой­кости; 4) иетеплостойкие повышен­ной вязкости.
...
Химический состав штамповых ста­лей для горячего деформирования при­веден в табл. 54,значения критических точек — в табл. 55, режимы ковки и отжига — в табл. 56.
...
Стойкость штампового инструмента зависит от правильности выбора и ка­чества выполнения термической обработки. Оборудование и режимы термической обработки крупных штам­пов и сменного штампового инстру­мента малых и средних размеров раз­личны.
...
Отжиг заготовок крупных штампов (высотой 300—400 мм) с целью устра­нения флокеночувствительности и из­мельчения зерна аустенита сталей про­водят при температурах 760—790 °С для штампов из сталей 5ХНМ, 5ХНВ, 5ХГМ; 790—820°С из стали 5ХНВС 800—820 °С из сталей 4ХМФС, 5Х2МНФ; 820—840°С из стали ЗХ2МНФ [24]. Температуры отжига других сталей указаны в табл. 56.
...




Конструкционные материалы: Справочник
Основы металлографии и пластической деформации стали
Оборудование для контактной сварки постоянным током
Справочник конструктора металлических конструкций