SU1203116A1 - Способ обработки штампов дл гор чего деформировани - Google Patents

Description

(т.е. расширение интервала сверху на 20°С) может привести к большему огрублению выделений - карбидов, интерметаллидов, что нежелательно. Понижение температуры Т„ на 20 С

20

25

112031

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к термической обработке сплавов, и может быть использовано в машиностроении, металлурги- еско промышленности и в других об- 5 аст х, где используютс  штампы и изели  из сталей средней и повышеной теплостойкости.

/Целью изобретени   вл етс  повышеие работоспособности штамповых ста- 10 ей дл  гор чего деформировани .

Предлагаемый способ включает нарев заготовок под гор чую деформацию о рекомендуемых дл  каждой стали емператур и пластическую деформацию - 15 овку без перепутывани  волокна, либо штамповку выдавливанием гравюры штампа, причем деформаци  может завершатьс  при любой температуре интервала деформируемости, затем после подстуживани  заготовок дл  исключени  по влени  трещин осуществл етс  закалка в масле; см гчающий отжиг дл  механической обработки ос-ущест- вл етс  изотермически с вьщержками Acj + (20-30)°C и Ас, - (100-120) С до полного распада аустенита; окончательна  закалка осуществл етс  при температурах, превышающих ре- комендуемые на ЗО-ЗО С, а отпуск - на твердость 50-54 HRC в течение 2ч.

Назначение более низкой температуры распада аустенита позвол ет .. сократить длительность вьщержки дл  завершени  аустенито-перлитного распада , так как в указанном интервале температур обычно лежит критическа  скорость распада аустенита. При этом получаютс  более дисперсные, равномерно распределенные в матрице карбиды, которые хорошо раствор ютс  при нагреве под закалку., Кроме того, установлено, что после указанной термообработки заметно улучшаетс  обрабатываемость материала резанием.

Дл  большинства сталей температура распада аустенита составл ет 680-750 С, в зависимости от температуры Ас , (например, у 4ХЗВФ-- -Ас, рекомендуетс  температура распада аустенита Т . 700 С) „ Повышение температуры распада

30

35

40

45

50

55

0

5

31

5

0

5

0

5

0

5

0

5

162 .

т.е. расширение интервала снизуj может привести к получению повьш1ен- ной твердости при отжиге.

Пример. Распад аустенита стали 4ХЗБМФ происходит при Тр 660°С вместо Тр 700°С, диаметр отпечатка по Бриннелю составил 3,6-3,7 мм вместо 4,0-4,1 мм, т.е. твердость стали возросла с 2170-2290 до 2690-2850 МПа. В итоге стало невозможным обрабатывать заготовки резцом.

При повышении температуры Тр до 740°С, во-первых, ухудшаетс  обрабатываемость: стружка становитс  более в зкой. Во-вторых, в процессе нагрева под закалку приходитс  увеличить длительность выдержки деталей в сол ной ванне с 7 до 8 мин , дл  получени  той же твердости после отпуска. В противном случае твердость снижаетс  на 1 HRC. Это св зано с тем, что более грубые карбиды требуют большей длительности дл  растворени  и получени  Достаточной легированности матрицы.

Назначение повьш1енных температур закалки св зано с тем, что в предварительно закаленном после пластической деформации материале структура более устойчива к перегревам. Это позвол ет получить большую насыщенность матрицы легирующими элементами при сохранении высокой плотности дислокаций и среднезернистой структуры. Отсюда и возможность по- вьш1ени  теплостойкости и разгаро- стойкости при более полном растворении легирующих элементов. Дл  получени  необходимой стадии распада пересыщенного при закалке мартенсита осуществл етс  отпуск при повышенных температурах. Кроме того, полученна  в результате предлагаемой обработки однородна  структура обладает более высокой в зкостью. Поэтому штампы могут примен тьс  с более высокой твердостью - 50-54 HRC по сравнению с рекомендуемыми - 47- 49 HRC или 42-43 HRC, что увеличит .сопротивление см тию.

Изготавливают 150 матриц второй операций дл  гор чей штамповки выдавливанием на КГШП клапанов с клеймом 70-6505Б из стали 4ХЗВМФ. При этом следует заметить, что наличие клейма на переходе тарелки в очко приводит к резкому увеличению трени  заготовки о гравюру матрицы, дополнительному разогреву матрицы и интенсификации износа. Поэтому повьпление стойкости указанных матриц  вл етс  важной задачей,

120 штук из общего числа матриц дел т на 8 групп по 15 шт. кажда  и обрабатьшают известными и предлагемым способами.

Дополнительно испытывают матрицы с температурой закалки 1050 С и Tg 570 С. Они показали среднюю стойкость.

Результаты стойкостных испытаний определ юш;их работоспособность инструмента , обработанного по предлагемому и известным способам, представлены в таблице 1.

Из предст двленных данных видно, что на стойкость инструмента при гор чем выдавливании клапанов оказывают существенное вли ние как услови  охлаждени  после пластической

Предлагаемый

1020

10

Воздух 1020

Пд - кратность отпуска.

ВНИИПИ 8553 Тираж 552 Подписное Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

деформации, так и параметры последующей термообработки.

Практически по всем вариантам термообработки охлаждение в масло позвол ет получить более высокие значени  стойкости, чем дл  аналогичных режимов на поковках, охлажденных в  щиках . Это подтверждает целесообразность применени  ускоренного охлаждени . Однако стойкость не в меньшей степени зависит и от режима последующей термообработки.

Из таблицы видно, что повьш1ение

О20 с (ре

температуры закалки 1, с

комендуетс  дл  стали 4ХЗВМФ до 1070 С приводит к росту стойкости более , чем на 50%. Дальнейшее увеличение Т до приводит к уменьшению стойкости. Эти результаты подтверждают целесообразность повьшени  Т на 30-50 С по сравнению с рекомендуемыми в литературе дл  штамповых сталей.

460

1 100

1000

460

100

810

Claims (2)

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ ШТАМПОВ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ, преимущественно из стали с карбидным упрочнением, включающий горячую деформацию, закалку, ступенчатый изотермический отжиг с выдержкой в начале выше Ас< на 30-50°С, а затем ниже Ас, для распада аустенита на ферритоперлитную смесь, нагрев под окончательную закалку, закалку и отпуск, о тлич ающийс я тем, что, с целью повышения работоспособности, горячую деформацию производят в одном направлении, выдержку для распада аустенита на ферритоперлитную смесь осуществляют ниже Ас, на 100-120°С, нагрев под окончательную закалку проводят до температуры на 30-50°С выше принятой, а © отпуск на твердость - 50-54 HRC. ι

2. Способ поп. ^отличающийся тем, что горячую деформацию производят ковкой или выдавливанием.

SU ..„1203116

1·