Термообработка стали х12м – Закалка Х12М – Термообработка – Металлический форум

alexxlab | 18.01.2020 | 2 | Вопросы и ответы

Режимы термической обработки стали Х12Ф1 (Х12М)

Механика Режимы термической обработки стали Х12Ф1 (Х12М)

просмотров - 503

Режим Температура, °С Среда охлаждения Твердость HRC (после закалки) Количество аустенита͵ % Температура отпуска, °С Число отпусков Твердость HRC (после отпуска)
I 1070 ± 10 Масло (селитра) 62–64 20–25 62–64
II 1070 ± 10 То же 62–64 20–25 58–60
III 1170 ± 10 Масло (селитра) + обработка холодом при -70°С 51–53 30–35 2–3 60–62
IV 1120 ± 10 Масло (селитра) 57–59 35–45 Термическая доводка 57–59

Примечание. I – обычный режим; II – применяют, если обработка по режиму I не обеспечивает крайне важной вязкости; III – для режущих инструментов, когда требуется износостойкость; IV – используют тогда, когда требуется неизменность размеров.

Существенным недостатком стали Х12 является пониженная механическая прочность, обусловленная наличием в этой стали большого количества карбидной фазы. А поскольку этой фазы будет тем больше, чем больше углерода в стали, то в силу этой причины сталь Х12 (с 2,0–2,3%С) применяют лишь для неответственных назначений и для простого по конструкции инструмента(прочность этих сталей повышается при изготовлении их методами порошковой металлургии из-за диспергирования карбидной фазы).

Для быстрорежущих сталей и для сталей типа X12 большое значение имеет распределœение карбидной фазы. Строчечное распределœение карбидов, скопление карбидов, т. е. всœе то, что принято называть «карбидной ликвацией», сильно ухудшает прочность стали. Чем больше буков, а следовательно, чем меньше сечение металла (заготовки, прутка), тем сильнее раздробляются скопления карбидов, тем лучше качество стали (рис. 3.16,

а, б). По этой причине основательную проковку следует рекомендовать в тех случаях, когда штамп имеет крупные размеры. Уковка в этом случае достигается попеременной осадкой и вытяжкой. При этом и в этом случае не всœегда удается устранить в крайне важной степени «карбидную ликвацию».

Рис. 3.16. Микроструктура сталей, × 100:

а – Х12; б – Х6ВФ

Кардинальным решением вопроса является применение порошковых сталей, не имеющих крупных первичных карбидов – из-за эвтектической кристаллизации в слитках (рис. 3.14). Следствием этого является повышение механических свойств.

Переходим теперь к рассмотрению сталей, применяемых для изготовления горячих штампов, деформирующих металл в горячем состоянии. Металл, применяемый для горячих штампов, должен иметь определœенный комплекс свойств. Рассмотрим их.

Жаропрочность. Металл горячих штампов должен обладать большим пределом текучести и достаточным сопротивлением износу при высоких температурах, чтобы замедлить процессы истирания и деформирования элементов фигуры штампа, разогревающихся от соприкосновения с горячим металлом.

Теплостойкость. Высокие жаропрочные свойства не должны снижаться под длительным воздействием температуры, металл горячих штампов должен устойчиво сопротивляться отпуску.

Термостойкость. Циклический нагрев и охлаждение поверхности штампа во время работы и, следовательно, чередующееся расширение и сжатие поверхностных слоев приводят к появлению так называемых разгарных трещин. Материал штампа должен обладать высокой разгаростойкостью или, как чаще называют, термостойкостью или высоким сопротивлением термической усталости.

Вязкость. Деформирование металла при штамповке сопровождается ударными воздействиями этого металла на штампы, в связи с этим металл штампов должен обладать известной вязкостью – особенно при штамповке на молотах, когда приходится достигать нужного повышения вязкости даже за счет некоторого снижения жаропрочности.

Прокаливаемость. Многие штампы имеют весьма большие размеры (к примеру, кубики ковочных штампов имеют размеры 500х500х1000 мм и т. п.). Для получения хороших свойств по всœему сечению, в частности достаточной вязкости, сталь штампов должна глубоко прокаливаться.

Отпускная хрупкость. Поскольку быстрым охлаждением штампов крупных размеров нельзя устранить отпускную хрупкость, то сталь должна быть минимально чувствительной к этому пороку.

Слипаемость. При значительном давлении горячий металл может, как бы прилипать к металлу штампа (явление адгезии) и когда штампуемое изделие отдирается от штампа, то оно всякий раз частично разрушает его поверхность. Это явление разрушения будет тем сильнее выражено, чем сильнее адгезионное взаимодействие штампуемого металла и металла штампа. По этой причине подобное взаимодействие штамповой стали с металлом изделия должно быть минимальным.

Для штампов, работающих в легких условиях, применяют углеродистые стали с содержанием углерода от 0,6 до 1%, т. е. стали марок У7, У8 и У9. Наибольшее применение при изготовлении штампов имеет сталь У7.

При этом в современных условиях углеродистая сталь мало применима для штампов, т. к. штамповку проводят с большой интенсивностью, и штампы из углеродистой стали не будут обладать достаточной стойкостью в работе.

Для более тяжелых условий работы применяют легированные стали.

Тяжелые условия работы штампа – штамповка с большой производительностью, штамповка изделий больших размеров, в случаях, когда выемка в штампе, образующая фигуру, глубока и имеет сложную конфигурацию.

Состав легированных сталей для молотовых штампов приведен в табл. 3.8.

Типичной наиболее распространенной и, пожалуй, наилучшей является сталь 5ХНМ. Остальные представляют собой стали заменители, в которых никель (или молибден) заменен другими элементами, что несколько ухудшает их качество.

Таблица 3.8

Состав стали для молотовых штампов, %

Марка стали C Мn Si Сr Ni Mo, W
5ХНМ 0,5–0,6 0,5–0,8 0,15–0,35 0,5–0,8 1,4–1,8 0,15–0,30 Мо
5ХГМ 0,5–0,6 1,2–1,6 0,25–0,65 0,6–0,9 0,15–0,30 Мо
5ХНСВ 0,5–0,6
0,3–0,6
0,6–0,9 1,3–1,6 0,8–1,2 0,4–0,7 W

Механические свойства штамповых сталей при комнатной температуре бывают оценены следующими цифрами (после закалки и отпуска при 550°С): σв = 1200–1300 МПа, δ – 10–13%, ψ = 40–45%, а1= 400–500 кДж/м2.

Такими свойствами обладают всœе стали, указанные в табл. 3.8, кроме стали 5ХГМ.

Сталь 5ХГМ имеет пониженные пластичность (ψ =30%) и вязкость (а1 –300–400 кДж/м2) – естественное следствие замены никеля марганцем.

Механические свойства молотовых сталей при 600°С приведены в табл. 3.9 и 3.10.

Таблица 3.9

Механические свойства штамповых сталей при 600°С

Марка стали σв, МПа σ0,.2, МПа Ψ, % а1, кДж/м2
5ХНМ
5ХГМ
5ХНСВ

Таблица 3.10

Ударная вязкость штамповых сталей после отпуска при 500°С, кДж/м2

Марка стали Охлаждение после отпуска Степень охрупчивания
быстрое медленное
5ХНМ 5ХНСВ 6,20 4,70 0,8 0,3

Закалка и отпуск штампа – весьма ответственные и сложные операции, особенно если принять во внимание большой размер изделия.

Нагрев для закалки проводят на 20–40°С выше точки Ас3(850°С) с медленным прогревом, что в общей сложности, принимая во внимание большие размеры штампа, составляет несколько часов, закалка производится в масле и затем длительное время штамп отпускается при ~600°С.

Прессовый инструмент, а также штампы для горизонтально-ковочных машин изготавливают из более легированных сталей, т. к. ввиду более спокойной работы здесь можно несколько поступиться вязкостью за счет более высокой жаропрочности.

Составы сталей для штампов горизонтально-ковочных машин и прессов указаны в табл. 3.11.

Таблица 3.11

oplib.ru

Способ термической обработки высокохромистой инструментальной стали на вторичную твёрдость

 

Изобретение относится к металлургии, а именно термической обработке высокохромистых сталей при изготовлении инструментов и деталей машин. Сущность изобретения: осуществляют закалку от температуры 1070-1080oС, промежуточный отпуск при 400-420oС, 1 ч, а окончательный многократный отпуск при 520-540oС, 3 раза по 1 ч. Технический результат: повышение эксплуатационной стойкости инструмента путем увеличения вторичной твердости и прочности. 1 з. п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к термической обработке высокохромистых инструментальных сталей типа Х12М, Х12Ф1 и может быть использовано при изготовлении инструментов и деталей машин в машиностроении.

Известен способ термической обработки высокохромистой инструментальной стали на вторичную твердость, включающий закалку от температуры 1200
o
С и многократный отпуск при 540oС (см. Виницкий А.Г. и др. Влияние структуры на износостойкость штампов из стали Х12М // Материаловедение и термическая обработка металлов, 1972, 2, с. 74-76). Однако вследствие чрезвычайно высокой легированности аустенита при нагреве под закалку после многократного отпуска (5-6 раз при 540oС) дисперсионное твердение не обеспечивает получение высокой твердости инструмента, НRСЭ 52-54. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ термической обработки высокохромистой инструментальной стали на вторичную твердость, включающий подогрев, закалку от температуры 1100-1140oС с охлаждением в масле и многократный отпуск при температуре 490-530oС по одному часу. Закалка от этой температуры приводит к значительному легированию аустенита хромом за счет растворения первичных карбидов. При многократном отпуске (4-5 раз) твердость достигает НRСЭ 59-60 вследствие распада остаточного аустенита и выделения вторичных карбидов хрома (Сr
7
С3 и Сr23С6) (см. Позняк Л.А., Скрынченко Ю.М., Тишаев С.И. Штамповые стали, - М.: Металлургия, 1980, с. 169). Основным недостатком данного способа термической обработки высокохромистой инструментальной стали на вторичную твердость является неудовлетворительная эксплуатационная стойкость инструмента вследствие низких значений твердости и прочности. Так, низкая твердость инструмента обусловлена тем, что высокая легированность аустенита хромом и крупное зерно затрудняют выделение вторичных карбидов хрома, то есть дисперсионное твердение, и получение высокой твердости, которая не превышает для этого способа термической обработки НRСЭ 60. Низкая прочность инструмента объясняется тем, что высокая температура закалки и растворения первичных карбидов сопровождается интенсивным ростом зерна. Сущность изобретения заключается в том, что в способе термической обработки высокохромистой инструментальной стали на вторичную твердость, включающем подогрев, закалку с охлаждением в масле и многократный отпуск по одному часу, закалку выполняют от температуры 1070-1080oС, затем проводят промежуточный отпуск при 400-420oС в течение часа, а многократный отпуск осуществляют три раза при 520-540
o
С. Последний отпуск можно совмещать с карбонитрацией или азотированием. Техническим результатом является повышение эксплуатационной стойкости инструмента путем повышения вторичной твердости и прочности. В холодноштамповочном производстве широко применяются высокохромистые стали X12М, Х12Ф1. Присутствие в структуре этих сталей большого количества карбидов хрома обеспечивает, с одной стороны, высокую износостойкость стали, а с другой - пониженную прочность. Высокая легированность сталей создает устойчивые к растворению в аустените при нагреве под закалку карбиды хрома Сr7С3. Предлагаемая закалка от температуры 1070-1080oС является оптимальной для растворения карбидов в аустените и усиления дисперсионного твердения при высоком отпуске при сохранении достаточно мелкого зерна (балл 8-9). Температура нагрева выше Ac1 менее чем на 50oС не обеспечивает растворение карбидной фазы в аустените и получение высокой вторичной твердости после отпуска, а температура нагрева выше Ac1 более чем на 60oС сопровождается ростом зерна стали (до балла 6-7), следствием чего является снижение ее прочности. Промежуточный отпуск выполняется при температуре 400-420oС, 1 ч, который обеспечивает равномерное выделение мелкодисперсионных карбидов цементитного типа (Fe, Сr)3С, которые являются центрами образования вторичных карбидов, при этом снижается легированность аустенита хромом, что усиливает эффект дисперсионного твердения при высоком отпуске. Отпуск ниже температуры 400oС обедняет хромом карбиды цементитного типа, т.к. термодинамические условия недостаточны для выделения хрома. Отпуск выше 420oС усиливает флуктуационную подвижность атомов, которая сопровождается коагуляцией карбидной фазы и снижением ее дисперсности. Отпуск при температуре 520-540oС три раза по 1 ч сопровождается выделением из аустенита вторичных карбидов типа Сr23С6 и Сr7С3 для хромистых сталей и дисперсионного твердения на максимальную твердость НRСЭ 61-62 при высокой прочности (см. таблицу). При температуре отпуска меньше 520oС не происходит вторичного твердения, а при повышении температуры отпуска более 540oС снижается вторичная твердость вследствие коагуляции карбидов и разупрочнения стали. Таким образом, повышение вторичной твердости и прочности стали позволяет повысить эксплуатационную стойкость штампов холодного деформирования. Способ термической обработки высокохромистой инструментальной стали на вторичную твердость поясняется таблицей, в которой приведены механические свойства образцов из инструментальных сталей Х12М, Х12Ф1 после стандартной термической обработки и термической обработки по способу-прототипу и предлагаемому способу. Стандартный режим термической обработки высокохромистых сталей регламентируется ГОСТ 5950-73; заключается в закалке от 1020-1030oС и отпуске при 200oС в течение 1 ч на твердость НRСЭ 59-60. Способ термической обработки высокохромистой инструментальной стали на вторичную твердость осуществляется следующим образом. Образцы из сталей Х12М, Х12Ф1 подогревают при 840-860oС. После этого выполняют закалку от температуры 1070-1080oС с выдержкой и охлаждением в масле. Затем проводят промежуточный отпуск при 400-420oС в течение часа и трехкратный отпуск при 520-540oС. Последний из трехкратного отпуска можно совмещать с карбонитрацией или азотированием. Пример конкретного выполнения предлагаемого способа. Образцы из сталей Х12М, Х12Ф1 подогревают при 850oС, после чего следует нагрев для закалки до 1070oС, выдержка и охлаждение в масле. Твердость составляет НRСЭ 58-59. Последующий промежуточный отпуск выполняют при 410oС, 1 ч. Этот отпуск сопровождается выделением дисперсных карбидов цементитного типа, понижая степень легированности аустенита и его устойчивость при высоком отпуске, что приводит к более быстрому и полному его распаду при дисперсионном твердении. Трехкратный отпуск при 530oС по 1 ч обеспечивает эффективное дисперсионное твердение с равномерным распределением карбидной фазы по сечению, высокую твердость образцов НRСЭ 62 и прочность изг=3000 МПа. Пример конкретного выполнения способа-прототипа. Образцы из сталей Х12М, Х12Ф1 подогревают при 850oС, затем следует закалка от 1120oС в расплаве хлористых солей и охлаждение в масле. После чего выполняют отпуск при 520oС, 5 раз по 1 ч для достижения твердости НRСЭ 59-60. Результаты исследований приведены в таблице. Как видно из таблицы, использование предлагаемого способа термической обработки высокохромистой инструментальной стали на вторичную твердость позволяет повысить твердость с НRСЭ 59-60 до НRСЭ 61-62 при одновременном увеличении прочности от изг=2600 МПа до изг=3000 МПа по сравнению с прототипом. Таким образом, улучшение комплекса механических свойств позволяет повысить эксплуатационные свойства инструмента в холодноштамповочном производстве.

Формула изобретения

1. Способ термической обработки высокохромистой инструментальной стали на вторичную твердость, включающий подогрев, закалку с охлаждением в масле и многократный отпуск по 1 ч, отличающийся тем, что закалку выполняют от температуры 1070-1080oС, затем проводят промежуточный отпуск при 400-420oС в течение 1 ч, а многократный отпуск осуществляют три раза при 520-540oС. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что последний отпуск совмещают с карбонитрацией или азотированием.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Исследование высокохромистой инструментальной стали Х12М

Исследование высокохромистой инструментальной стали х12м

 

Лазуткина Н.А., Широков Ю.Л., Безруков Д.В. (МИ ВлГУ, г. Муром, РФ)

 

The influence of modes of heat-treatment on physical and mechanical properties of steel Х12М is investigated. The optimum modes of hardening and tempering ensuring  the best physical and mechanical properties of steel of the given mark are chosen.

 

Высокохромистая сталь Х12М обладает высокой износостойкостью и глубокой прокаливаемостью. Ее широко применяют для изготовления крупных инструментов сложной формы: вырубных, отрезных, чеканочных штампов повышенной точности, штампов для выдавливания, накатных роликов и др. Эти стали близки к быстрорежущим: по структуре после отжига относятся к ледебуритному классу, после нормализации к мартенситному. Их высокая износостойкость обуславливается большим количеством карбидов (CrFe)7С3.

При нагреве выше температур перлитного превращения (800 – 820 С) вторичные карбиды растворяются и аустенит насыщается хромом. После закалки карбиды сохраняются в структуре закаленной стали [1].

Структура и свойства высокохромистой стали в сильной степени зависит от температуры закалки, т.к. с ее повышением увеличивается растворимость карбидов, концентрация углерода и хрома в аустените. В связи с этим выбор оптимальной температуры закалки стали Х12М существенно повлияет на свойства стали после окончательной термической обработки.

Сталь Х12М содержит большое количество карбидной фазы, что приводит к повышенной карбидной неоднородности, вызывающей снижение прочности и вязкости. Карбидная неоднородность сильно возрастает с увеличением профиля проката при этом резко снижаются механические свойства. Чтобы уменьшить влияние карбидной неоднородности на механические свойства, образцы стали Х12М были изготовлены из проката d=10 мм.

Нагрев стали под закалку производился при различных температурах (рис. 1).

Рисунок 1 – Зависимость твердости стали Х12М от температуры закалки (1 час, масло)

 

Результаты исследования показывают, что с увеличением температуры закалки стали Х12М твердость стадии возрастает до t=1000 С, а далее начинает снижаться, что по видимому связано с ростом зерна аустенита.

После закалки образцы стали Х12М были подвергнуты отпуску при различных температурах (после закалки при t=1030)  при выдержке 1,5 час. и охлаждении на воздухе (рис. 2).

Рисунок 2 – Зависимость твердости, прочности и вязкости после закалки (1030 С) и отпуске при различных температурах (1,5 час, воздух)

 

Полученные результаты показывают, что оптимальными режимами термической обработки стали Х12М данной партии является: t зак. =1000 – 1030 С, Т отп. = 150 – 170 С. Эти результаты согласуются с данными других исследований [2, 4].

Литература

1. Материаловедение. Учебник. Арзамасов и др. -М.: Машиностроение, 1986. – 384 с.

2. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. –М.: Металлургия,1968. – 568 с.

3. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов.- М.:Металлургия, 1983.

4. Инструментальные стали. Справочник. Поздняк Л.А., Тишаев С.И. и др. -М.: Металлургия, 1977.

science-bsea.narod.ru

Режимы термической обработки стали Х12Ф1 (Х12М)

Механика Режимы термической обработки стали Х12Ф1 (Х12М)

просмотров - 504

Режим Температура, °С Среда охлаждения Твердость HRC (после закалки) Количество аустенита͵ % Температура отпуска, °С Число отпусков Твердость HRC (после отпуска)
I 1070 ± 10 Масло (селитра) 62–64 20–25 62–64
II 1070 ± 10 То же 62–64 20–25 58–60
III 1170 ± 10 Масло (селитра) + обработка холодом при -70°С 51–53 30–35 2–3 60–62
IV 1120 ± 10 Масло (селитра) 57–59 35–45 Термическая доводка 57–59

Примечание. I – обычный режим; II – применяют, если обработка по режиму I не обеспечивает крайне важной вязкости; III – для режущих инструментов, когда требуется износостойкость; IV – используют тогда, когда требуется неизменность размеров.

Существенным недостатком стали Х12 является пониженная механическая прочность, обусловленная наличием в этой стали большого количества карбидной фазы. А поскольку этой фазы будет тем больше, чем больше углерода в стали, то в силу этой причины сталь Х12 (с 2,0–2,3%С) применяют лишь для неответственных назначений и для простого по конструкции инструмента(прочность этих сталей повышается при изготовлении их методами порошковой металлургии из-за диспергирования карбидной фазы).

Для быстрорежущих сталей и для сталей типа X12 большое значение имеет распределœение карбидной фазы. Строчечное распределœение карбидов, скопление карбидов, т. е. всœе то, что принято называть «карбидной ликвацией», сильно ухудшает прочность стали. Чем больше буков, а следовательно, чем меньше сечение металла (заготовки, прутка), тем сильнее раздробляются скопления карбидов, тем лучше качество стали (рис. 3.16, а, б). По этой причине основательную проковку следует рекомендовать в тех случаях, когда штамп имеет крупные размеры. Уковка в этом случае достигается попеременной осадкой и вытяжкой. При этом и в этом случае не всœегда удается устранить в крайне важной степени «карбидную ликвацию».

Рис. 3.16. Микроструктура сталей, × 100:

а – Х12; б – Х6ВФ

Кардинальным решением вопроса является применение порошковых сталей, не имеющих крупных первичных карбидов – из-за эвтектической кристаллизации в слитках (рис. 3.14). Следствием этого является повышение механических свойств.

Переходим теперь к рассмотрению сталей, применяемых для изготовления горячих штампов, деформирующих металл в горячем состоянии. Металл, применяемый для горячих штампов, должен иметь определœенный комплекс свойств. Рассмотрим их.

Жаропрочность. Металл горячих штампов должен обладать большим пределом текучести и достаточным сопротивлением износу при высоких температурах, чтобы замедлить процессы истирания и деформирования элементов фигуры штампа, разогревающихся от соприкосновения с горячим металлом.

Теплостойкость. Высокие жаропрочные свойства не должны снижаться под длительным воздействием температуры, металл горячих штампов должен устойчиво сопротивляться отпуску.

Термостойкость. Циклический нагрев и охлаждение поверхности штампа во время работы и, следовательно, чередующееся расширение и сжатие поверхностных слоев приводят к появлению так называемых разгарных трещин. Материал штампа должен обладать высокой разгаростойкостью или, как чаще называют, термостойкостью или высоким сопротивлением термической усталости.

Вязкость. Деформирование металла при штамповке сопровождается ударными воздействиями этого металла на штампы, в связи с этим металл штампов должен обладать известной вязкостью – особенно при штамповке на молотах, когда приходится достигать нужного повышения вязкости даже за счет некоторого снижения жаропрочности.

Прокаливаемость. Многие штампы имеют весьма большие размеры (к примеру, кубики ковочных штампов имеют размеры 500х500х1000 мм и т. п.). Для получения хороших свойств по всœему сечению, в частности достаточной вязкости, сталь штампов должна глубоко прокаливаться.

Отпускная хрупкость. Поскольку быстрым охлаждением штампов крупных размеров нельзя устранить отпускную хрупкость, то сталь должна быть минимально чувствительной к этому пороку.

Слипаемость. При значительном давлении горячий металл может, как бы прилипать к металлу штампа (явление адгезии) и когда штампуемое изделие отдирается от штампа, то оно всякий раз частично разрушает его поверхность. Это явление разрушения будет тем сильнее выражено, чем сильнее адгезионное взаимодействие штампуемого металла и металла штампа. По этой причине подобное взаимодействие штамповой стали с металлом изделия должно быть минимальным.

Для штампов, работающих в легких условиях, применяют углеродистые стали с содержанием углерода от 0,6 до 1%, т. е. стали марок У7, У8 и У9. Наибольшее применение при изготовлении штампов имеет сталь У7.

При этом в современных условиях углеродистая сталь мало применима для штампов, т. к. штамповку проводят с большой интенсивностью, и штампы из углеродистой стали не будут обладать достаточной стойкостью в работе.

Для более тяжелых условий работы применяют легированные стали.

Тяжелые условия работы штампа – штамповка с большой производительностью, штамповка изделий больших размеров, в случаях, когда выемка в штампе, образующая фигуру, глубока и имеет сложную конфигурацию.

Состав легированных сталей для молотовых штампов приведен в табл. 3.8.

Типичной наиболее распространенной и, пожалуй, наилучшей является сталь 5ХНМ. Остальные представляют собой стали заменители, в которых никель (или молибден) заменен другими элементами, что несколько ухудшает их качество.

Таблица 3.8

Состав стали для молотовых штампов, %

Марка стали C Мn Si Сr Ni Mo, W
5ХНМ 0,5–0,6 0,5–0,8 0,15–0,35 0,5–0,8 1,4–1,8 0,15–0,30 Мо
5ХГМ 0,5–0,6 1,2–1,6 0,25–0,65 0,6–0,9 0,15–0,30 Мо
5ХНСВ 0,5–0,6 0,3–0,6 0,6–0,9 1,3–1,6 0,8–1,2 0,4–0,7 W

Механические свойства штамповых сталей при комнатной температуре бывают оценены следующими цифрами (после закалки и отпуска при 550°С): σв = 1200–1300 МПа, δ – 10–13%, ψ = 40–45%, а1= 400–500 кДж/м2.

Такими свойствами обладают всœе стали, указанные в табл. 3.8, кроме стали 5ХГМ.

Сталь 5ХГМ имеет пониженные пластичность (ψ =30%) и вязкость (а1 –300–400 кДж/м2) – естественное следствие замены никеля марганцем.

Механические свойства молотовых сталей при 600°С приведены в табл. 3.9 и 3.10.

Таблица 3.9

Механические свойства штамповых сталей при 600°С

Марка стали σв, МПа σ0,.2, МПа Ψ, % а1, кДж/м2
5ХНМ
5ХГМ
5ХНСВ

Таблица 3.10

Ударная вязкость штамповых сталей после отпуска при 500°С, кДж/м2

Марка стали Охлаждение после отпуска Степень охрупчивания
быстрое медленное
5ХНМ 5ХНСВ 6,20 4,70 0,8 0,3

Закалка и отпуск штампа – весьма ответственные и сложные операции, особенно если принять во внимание большой размер изделия.

Нагрев для закалки проводят на 20–40°С выше точки Ас3(850°С) с медленным прогревом, что в общей сложности, принимая во внимание большие размеры штампа, составляет несколько часов, закалка производится в масле и затем длительное время штамп отпускается при ~600°С.

Прессовый инструмент, а также штампы для горизонтально-ковочных машин изготавливают из более легированных сталей, т. к. ввиду более спокойной работы здесь можно несколько поступиться вязкостью за счет более высокой жаропрочности.

Составы сталей для штампов горизонтально-ковочных машин и прессов указаны в табл. 3.11.

Таблица 3.11

oplib.ru

Термообработка стали Х12МФ - Термообработка

Помогите разобраться в изготовлении режущего инструмента из стали Х12МФ.У нас жестянобаночное производство, изготавливаем жестебанку и жестекрышку для консервов.До этого работали сталью 9хс, Режуший инструмент из неё приходиться в течении рабочей недели затачивать, что неудобно потерей времени.Размеры основных деталей следующие : пуансон- диаметр наружный 160 мм. высота с буртиком 34 мм. внутреннее отверстие- 105.4 мм., имеет 3 отверстия ( не сквозных) м12 для крепления его к основанию

Матрица вырубная баночная: наружный диаметр 228 мм. вырубной диаметр 160 мм. высота 28 мм., имеет 4 крепёжных сквозных отверстий диаметром 13 мм. для крепления её к основанию.

Пуансон крышечный : наружный диаметр 115.8 мм. внутренний 109 мм. высота 56 мм.

Матрица вырубная крышечная: наружный диаметр 155 мм. вырубной внутренний диаметр 115.8 мм. высотой 28 мм.

Материал- сталь с завода оттожённая , разрезанная на лепёшки нужного размера.На токарном станке изготавливаем необходимые детали с припуском.Марку печи не знаем, нагревать может до 1300 градусов одновременно в печь может поместиться 6-7 деталей.Напишите пожалуйста конкретно без кучи ссылок на справочную литературу термистов, критических точек и т.д.Материаловедение изучал в институте и представление в общих чертах имею.Я понимаю что точную технологическую инструкцию дать сложно, так как влияют многие факторы, поэтому обращаюсь в основном к практикующим термистам.Из того что я читал и из разговоров со знакомым термистом я бы делал так: закладываю в печь детали, нагреваю их до 1080 градусов, вынимаю качергой , 3-4 минуты подстуживаю на воздухе ( думаю градусов до 900) затем опускаю в масло температурой 20-25 градусов помешивая. Деталь остывает.Отпуск провожу при 250 градусов не менее 2 часов, остывает на воздухе.Надо ли делать предварительный подогрев?По времени по операциям непонятно.А как с пуансоном на крышку, там толщина стенки 3 мм.И как вообще снизить напряжения в готовых деталях, что бы они не лопались при работе.

www.chipmaker.ru

Металлопрокат, стали, трубы | ООО «Сибсталь»

Сортовой металлопрокат

Сортовой прокат – это тип металлопроката, который отличается элементарностью формы поперечного сечения. Если говорить языком техническим, то ни одна касательная линия к поперечному сечению такого изделия, не должна пересекать это сечение. Таким образом, сортовой прокат, это круг, квадрат, шестигранник и полоса. Это общепринятые формы для сортового проката, который по своей природе является заготовкой для дальнейшего производства.

Нержавеющий металлопрокат

Нержавеющий прокат - это металлопрокатиз специализированных нержавеющих сталей, содержащий в своем составе легирующие добавки в виде хрома, никеля, марганца и других металлов. Нержавеющая сталь, в отличие от черного проката, отличается высокой стойкостью к коррозии, долговечностью в эксплуатации и гигиеничностью. Нержавеющий прокат соответствует всем ГОСТам и международным стандартам качества и применяется для решения многих нестандартных задач.

Инструментальные стали

Инструментальные стали — это разновидности стали с содержанием углерода более 0,7 %. Данные виды стали отличаются повышенной твёрдостью и прочностью (после заключительной термообработки) и используются для производства инструмента. Инструментальные стали разделяют на качественные и высококачественные. Инструментальные стали выпускается по определенным ГОСТам для каждого вида стали.

Трубы котельные

Котельные трубы – это стальные трубы с полым поперечным сечением, которые применяются на котельных установках с высокими и сверхвысокими температурными значениями пара. Используются для получения водяного пара под давлением. Они различаются по способу изготовления и видам проводимых испытаний.

Трубы цельнотянутые

Трубы цельнотянутые - совершенно особый продукт металлопроката, существенно отличающийся от обычных труб, как способом изготовления, так и рядом практически значимых характеристик. Трубы бесшовные, изготовленные из стальных болванок путем протяжки этих болванок в нагретом состоянии через специальные станки. Трубы употребляются в котлах высокого давления, в авиации и прочим

Трубы толстостенные

Трубы толстостенные — это трубы с повышенным уровнем прочности. Толстостенные трубы обычно используются для передачи газа или различных жидкостей под очень высоким давлением. Трубы толстостенные обычно бывают сварными или цельнотянутыми. Толстостенные трубы также могут быть изготовлены из цветных металлов. В этом случае, они приобретают высокие химостойкие свойства. Толстостенные трубы бесшовные — один из самых устойчивых строительных материалов, использующихся в автомобилестроении, нефтехимической промышленности и машиностроении.

sibstal-nk.ru

Cталь Х12М физические свойства, химический состав. Сталь Х12М круг стальной пруток, полоса стальная инструментальная

Справочная информация

Характеристика материала сталь Х12М


Марка : сталь Х12М
Классификация : Сталь инструментальная штамповая
Применение: для изготовления накатных роликов, волочильных досок и волок, глазков для калибрования металла; матриц и пуансонов вырубных штампов; пуансонов и матриц холодного выдавливания, эксплуатируемых с рабочими давлениями до 1400-1600 мПа

Химический состав в % материала Х12М

C Si Mn S P Cr Mo V
1.45 - 1.650.15 - 0.350.15 - 0.4до   0.03до   0.0311 - 12.50.4 - 0.60.15 - 0.3

Температура критических точек материала Х12М.

Ac1 = 830 ,      Ac3(Acm) = 855 ,       Ar1 = 750 ,       Mn = 230
    Твердость материала   Х12М   после отжига ,       HB 10 -1 = 255   МПа

Физические свойства материала Х12М .

TE 10- 5a 10 6lrCR 10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град) Ом·м
20       7700   580
100   10.9        

Обозначения:


Физические свойства :
T - Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E- Модуль упругости первого рода , [МПа]
a- Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град]
l- Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r- Плотность материала , [кг/м3]
C - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
R - Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Марочник стали и сплавов

yaruse.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о