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

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

Таблица 4. Средние коэффициенты теплового расширения штамповой стали некоторых марок