Механические свойства стали для штампов

Основным материалом для бойков и штампов является деформированная сталь, иногда применяют литую сталь и даже чугун. Твердые сплавы используют преимущественно как наплавочный материал при ремонте, а в последнее время и для наплавки новых штампов. К стали для горячих штампов предъявляют ряд требований:

  1. Высокое сопротивление небольшим деформациям при температурах возможного разогрева термообработанных штампов в процессе работы.
  2. Высокое сопротивление деформации в отпущенном состоянии, при повышении температуры разогрева в отдельных частях штампа выше температуры отпуска (знаки-бобышки, выступы, ребра, углы),
  3. Высокая температура критических точек, определяющая повышенную температуру отпуска стали.
  4. Высокая разгаростойкость.
  5. Относительно высокие показатели пластичности и ударной вязкости при температурах 300-600° С.
  6. Высокая износостойкость (сопротивление истиранию) при повышенных температурах.
  7. Относительно небольшой коэффициент теплового расширения и незначительная зависимость его от изменения температуры в пределах возможной при разогреве штампов.
  8. Высокая теплопроводность.
  9. Глубокая прокаливаемость.
  10. Незначительное коробление при термообработке.
  11. Хорошая обрабатываемость резцом или абразивом.
  12. Пониженная склонность к слипаемости (схватыванию) со штампуемым металлом или высокая температура слипаемости  (выше 700° С).
  13. Относительно низкая стоимость
  14. Недефицитность легирующих элементов, входящих в состав штамповой стали.

Этим многообразным и в некоторой степени противоречивым требованиям один и тот же материал удовлетворить не может. Поэтому подбирают материал применительно к условиям работы соответствующих штампов.

Наиболее часто используемый со крашенный комплекс лабораторных испытаний штамповой стали включает следующие их виды:

  1. Определение механических свойств (и как минимум — твердости) в отожженном состоянии.
  2. Определение механических свойств (или только твердости) в за каленном и отпущенном (при разных температурах) состоянии.
  3. Определение механических свойств (или только твердости и ударной вязкости) при температурах возможного разогрева штампов.

Эти данные позволяют судить о сопротивлении деформации штампа в процессе работы. Механические свойства стали для штампов приведены в табл. 2.

 

Более подробные данные по сталям для основных элементов штампов и их крепежных частей приведены в табл. 7-14, в которых учтены рекомендации нормалей машиностроения.

Нормы твердости приведены для марки стали, помещенной в первой строке для каждой группы деталей.

С учетом влияния глубины полости ручья и объема или веса молотового штампа его твердость можно установить по номограмме рис. 1.

Рис. 1.  Номограмма для определения твердости молотовых штампов

Таблица 2. Механические свойства некоторых сталей для штампов

Марка
стали

Температура в °С и
охлаждающая среда

Темпера-
тура испы-
тания в °С

Mеханические свойства

σв

σТ

Ψ в %

Ан в кГ
м/см2

НВ

закалки

отпуска

в кГ/мм2

5ХНМ

840±15;
масло

500±10; воздух

20
300
400
500
600

146
137
111
86
47

138
106
90
78
41

42
60
65
68
74

3,8
4,2
4,8
3,7
12.5

418
363
351
285
109

5ХГМ

830±15;
масло

600±10; воздух

100
300
400
500
600

118
115
101
78
43

97
99
86
69
41

37
47
61
80
84

3,8
6.5
4.9
3.2
3.8

351
331
311
302
235

4Х8В2

1050±25;

550±10;

200
300
400
500
600
700

-
-
135
126
85
31

-
-
111
101
74
25

-
-
31
42
54
68

-
4,3
4.7
5,9
8.0
14,7

460
460
460
444
321
-

4Х2В5ФМ

1070±10;
масло

620±10; воздух

20
200
300
400
500
600

183
165
160
144,5
130.5
111,5

162,5
147,5
141,0
129,0
120.5
100,5

45
47
49.5
54
50.5
45.5

3,0
3,6
4.2
4,1
4,4
-

441
-
423
415
393
373

4Х5В2ФС

1040±10;
масло

570±10; воздух

20
200
300
400
500
600

187
167
163
150.5
141
96

167
149
143
135,5
126
88

42
43
45
52
53
72

3.2
3,9
5.0
5.5
6.2
6.6

467
440
406
397
374
320

4Х4В3ФСМ

106±15;
масло

560±10; воздух

20
200
300
400
500
600

196,5
198
192
175
145.4
60.4

-
175
161
157
130.9
52.8

24,5
28.9
32
22,5
26.9
67,4

2,6
3,5
3,75
4,1
4,6
7,9

514
478
444
432
415
285

4Х3В2Ф2М2

1100±10;
масло

625±25; воздух;
второй отпуск
600±20; воздух

20
500
600
650

173
130
114
98

164
124
109
93

40
46
49
37

2,7
4.0
3,8
4,6

477
467
444
415

6ХВГ

875±10:
масло

540±25: воздух

200
300
400
500
600

122
125
120
101
90

102
101
95
88
82

43
38
55
62
72

6.8
7.5
7,3
6,0
7,5

363
-
-
-
-

4ХВ2С

950±10;
масло

При температуре
испытания;
воздух

300
400
500
600

180
155
112
150

-
-
-
-

-
-
-
-

4.0
3.8
4.2
11.0

514
444
331
-

5ХВ2С

950±10;
масло

При температурах
испытания
в течение 1 ч;
воздух

300
400
500
600

195
160
110
50

-
-
-
-

-
-
-
-

2.4
2.0
2.0
3.0

-
-
-
-

7X3

865±15;
масло

520±10; воздух

20
200
300
400
600

-
-
-
-
-

-
-
-
-
-

-
-
-
-
-

4,4
8,3
7,6
8,8
6,0

352
-
-
-
-

Таблица 3. Температура в °С критических точек Ас1 и Ar2 превращения в стали некоторых марок

Марка стали

При нагреве

При охлаждении

Ас1

Скорость
в °С/ч

Аr1

Скорость
в °С/ч

Начало

Конец

Начало

Конец

5ХНМ

710

760

100

650

625

40-50

5ХГМ

730

780

60

690

325

40-50

4ХНВ

705

760

60

362

705

40

7X3

780

800

60

725

-

40

4ХС

765

-

100

725

740

40-50

4Х8В2

850

885

60

800

195

10

5ХВ2С

775

820

60

75

730

40

Таблица 4. Средние коэффициенты теплового расширения штамповой стали некоторых марок

Марка стали

Коэффициент расширения α·106 в интервале температур в °С

100-250

250-350

350-600

600-700

5ХНМ
4ХНВ
4Х8В2
5ХВ2С

11.31
10.78
9.86
13.15

13,72
12.95
12.35
13.6

14.44
13.6
12.9
13.8

14.5
13.2 *
13.3
14.2

* В интервале температур 600-675° С.



 
 
Добавить предприятие
 


 
 
 
 
 
 
 
Тел.: (8552) 39-71-29
промышленные предприятия Условия использования материалов сайта Политика конфиденциальности
 
Создание сайта Вебцентр