Ștanțarea la cald a discurilor din aliaje rezistente la căldură. Ștanțare din oțeluri și aliaje rezistente la coroziune, la căldură și la căldură
(28) Prioritatea Comitetului de Stat al URSS pentru Afacerile Invențiilor și Descoperirilor (72) Autorii invenției Asociația de Producție Uzina Metalurgică Leningrad (54) METODA DE FABRICAȚIE DE PRODUSE ȘTAMBĂȚATE DIN OȚEL ȘI ALIAJE RESISTENTE LA CALDERĂ Invenția se referă la domeniul de formare a metalelor și poate fi utilizat în ștanțarea produselor din oțeluri și aliaje rezistente la căldură, de exemplu, palete și discuri de turbine.Există o metodă cunoscută de fabricare a produselor din oțeluri și aliaje rezistente la căldură, inclusiv încălzirea piesei de prelucrat până la temperatura de deformare la cald, ștanțare preliminară, încălzire și ștanțare finală (în special, cu un ciocan) cu un grad de deformare de 3 - 10%)11 ) Dezavantajul metodei cunoscute (la ștanțarea pe ciocan) este calitatea scăzută. a produselor din cauza dificultatii de a asigura o anumita dimensiune a granulatiei austenitice in metalul produsului.Scopul inventiei este acela de a elimina acest dezavantaj in timpul matritarii cu ciocan si anume de a imbunatati calitatea produselor prin asigurarea unei marimi date de austenita. .granul.Scopul este atins prin faptul că intervalele dintre loviturile de ciocan în timpul ștanțarii finale sunt de 0,5 - 10 secunde, durata totală a ștanțarii finale este de 8 - 35 de secunde, iar gradul total de deformare a piesei de prelucrat în timpul ștanțarii finale depășește intervalul de grade critice de deformare cu 2 - 15%, Obținerea unei granule de austenite date în produsele ștanțate pe ciocane este asociată cu necesitatea asigurării unor astfel de parametri de temperatură-timp ai primei ștanțare (diferiți pentru diferite grade de oțel și aliaje) care ar asigura posibilitatea obținerii deformației totale pentru mai multe lovituri de ciocan ca sumă a deformațiilor pentru lovituri individuale , i.e. astfel încât în intervalele dintre lovituri de ciocan, la temperaturi de deformare selectate, procesele de recristalizare a tratamentului să nu aibă timp să se producă, înlăturând întărirea din deformarea anterioară.Limitele inferioare și superioare ale intervalului de timp dintre lovituri sunt determinate de amploarea creșterii temperaturii piesei de prelucrat deformate în intervalul de timp dintre impacturi.3 în raport cu pragul de recristalizare a tratamentului pentru gradul selectat de aliaj (oțel) și intervalul de grade de deformare a metalului în diferite zone ale piesa de prelucrat dintr-o lovitură de ciocan. În acest caz, valoarea minimă a intervalului de timp (0,5 sec) se referă la cazul în care temperatura de sfârșit a deformării anterioare (pe metalul piesei de prelucrat) depășește pragul de recristalizare al tratamentului cu valoarea maximă (180°C). - 200) C. Pentru a realiza acest lucru, deformarea relativă a piesei de prelucrat în timpul impactului precedent trebuie să fie extrem de mare (4 - 5)%. Valoarea maximă a intervalului de timp (10 sec) se referă la cazul în care valoarea deformării relative a piesei de prelucrat pentru impactul anterior a fost minimă (1%) și depășită. temperatura premergătoare deformării în raport cu pragul de recristalizare a procesării a fost minimă (20 - 30).Limitarea duratei totale a ciclului final de ștanțare (8 - 35 sec) se datorează a trei motive principale: 1) limitarea scăderii temperatura de ștanțare, deoarece aceasta este asociată cu o creștere semnificativă a rezistenței piesei de prelucrat la deformare; 2) extinderea intervalului de grade critice de deformare cu o scădere a temperaturii la sfârșitul deformării și, în legătură cu aceasta, o creștere a probabilitatea ca secțiunile individuale ale piesei de prelucrat să cadă în zone cu grade critice de deformare la aceleași valori totale de deformare; 3) o creștere a probabilității de a obține granule inacceptabil de mari în zonele piesei de prelucrat cu flux de metal inhibat (unde rel. deformarea semnificativă este semnificativ mai mică decât media (calculată) în secțiunea selectată a piesei de prelucrat), deoarece în aceste zone etapele pregătitoare ale procesului de recristalizare de prelucrare pot să nu fie complet întrerupte de compresiuni parțiale la fiecare lovitură de ciocan și la o anumită lovitură. durata ciclului de ștanțare, procesul de recristalizare și prelucrare în aceste zone poate începe până la sfârșitul ștanțarii, de ex. în acest caz, în aceste zone, deformațiile totale nu vor fi egale cu suma deformărilor parțiale pentru toate loviturile de ciocan, ceea ce înseamnă că deformarea totală în aceste zone poate să nu fie supercritică, ceea ce va duce la apariția unor boabe inacceptabil de mari în aceste zone, 733828 4 10 15 20 25 ZO Z 5 40451Я55 Limitele numerice pentru durata totală a ciclului de ștanțare au fost obținute experimental pe aliaje termorezistente de tip N 65 VMTI (EI - 893) pentru diferite temperaturi și grade de deformare. Astfel, noul efect pozitiv creat prin introducerea intervalelor de timp specificate este asociat cu asigurarea producerii unei granule austenitice date la ștanțarea pieselor din oțeluri și aliaje rezistente la căldură pe ciocane în câteva lovituri, Datorită faptului că la ștanțarea produselor sunt ciocănite în intervalul optim de temperatură din toate aliajele și oțelurile rezistente la căldură, recristalizarea metalului pieselor ștanțate nu are timp să apară în timpul deformării; metalul pieselor de prelucrat este întărit în timpul procesului de deformare și, prin urmare, rezistența piesele de prelucrat la deformare crește semnificativ odată cu creșterea deformației relative. În acest sens, pentru a asigura posibilitatea ștanțarii pieselor de dimensiuni maxime cu o granulă de austenită dată, deformația totală în timpul fabricării pieselor este repartizată între ștanțarea preliminară și cea finală, astfel încât în timpul ștanțarii finale valoarea deformației relative. de-a lungul întregului volum al piesei de prelucrat (ținând cont de distribuția sa neuniformă) este la valorile minime ale gradelor supercritice de deformare (5 - 20)% pentru diferite grade de aliaje și oțeluri rezistente la căldură, de exemplu. cu (2 - 15)% depășirea intervalului de grade critice de deformare).În timpul ștanțarii finale, deformațiile relative obținute în piesa de prelucrat și loviturile individuale de ciocan se însumează și se ridică la o valoare critică de (5 - 20)% pentru întreg ciclul de ștanțare.În intervalul de timp dintre loviturile de ciocan pot avea loc procese de repaus, poligonizare și fazele inițiale ale procesului de recristalizare. Cu toate acestea, suprafețele ocupate de boabele recristalizate nou formate în intervalele dintre impact nu trebuie să depășească suprafețele corespunzătoare mărimii maxime admisibile a granulelor. În același timp, pentru diferite grade de aliaje și oțeluri rezistente la căldură și diferite temperaturi reale de deformare, intervalele de timp dintre impacturi nu trebuie să depășească (0,5 - 10) secunde, iar durata totală a ștanțarii finale nu trebuie să depășească (8 - 30). sec. După ștanțarea finală, din această cauză, este inacceptabil un interval de timp mare între ștanțare și îndreptare, pentru a evita apariția granulelor mari în timpul tratamentului termic ulterioar, se efectuează o tăiere combinată a blitzului și îndreptare pe o presă de tăiere. , în care deformările suplimentare mici (critice) (deplasarea metalului în fulger) de-a lungul corpului piesei de prelucrat sunt practic eliminate.piese de prelucrat rigide33828 6 prin mărimea granulului austenitic, ca urmare a faptului că durabilitatea operațională a produselor, pt. de exemplu, lame, crește de aproximativ 2 ori, 25 Compilat de O. KorabelnikovTechred A, Șchepanskaya corector G. Reshetnik Editor T. Kuznetsova Ordin 1957/15 Circulație 986 Abonat TsNIIPI URSS Comitetul de stat pentru invenții și deschideri 13035, na Choskvash. , 4/5 Ramura PPP „Brevet”, Uzhgorod, str. Proektnaya, 4 5 7 wok-uri care nu sunt supuse unei deformări inacceptabil de mari în timpul tăierii convenționale (necombinate) a blitz-ului pe presele de tăiat , după ștanțarea finală, cea obișnuită tăierea blițului se efectuează pe o presă de tăiere fără după. următoarea editare.Exemplu. S-a efectuat ștanțarea experimentală a semifabricatelor paletelor de turbină din aliajul EI - 893/HB 65 V 9 M 4 YUT cu lungimea de 730 mm și greutatea de 30 kg, semifabricatele au fost încălzite la o temperatură de 1150 C, pre- ștanțat pe un ciocan de ștanțare cu o masă de piese în cădere: 25 de tone în mai multe lovituri ciocan în intervalul de temperatură (1000 - 1140) C, cu sub ștanțare, asigurând în timpul ștanțarii finale o deformare relativă de-a lungul corpului piesei de prelucrat în intervalul de (8 - 20)%, bavurile de pe piesele de prelucrat au fost tăiate cu o presă de tăiat, apoi piesele de prelucrat au fost încălzite la o temperatură de 150 C și, în final, ștanțate pe același ciocan timp de 5 - 6 lovituri cu intervale între lovituri ( - 5) sec și durata totală a ciclului de ștanțare (15 - 20) sec. Dimensiunea boabelor austenitice obținute în produsele ștanțate a fost în principal în intervalul de 0,8 mm, boabe individuale de până la 1 mm, cu o dimensiune admisă a granulelor de 1 mm.Utilizarea metodei propuse pentru fabricarea produselor ștanțate din oțeluri rezistente la căldură. și aliajele oferă, în comparație cu metoda cunoscută, posibilitatea ștanțarii produselor de dimensiuni mari cu o anumită formulă a invenției. O metodă de fabricare a produselor ștanțate din oțeluri și aliaje rezistente la căldură, inclusiv încălzirea piesei de prelucrat la temperatura de deformare la cald. , ștanțare prealabilă, încălzirea ștanțarii finale la cald cu mai multe lovituri de ciocan etc., încât, pentru îmbunătățirea calității a 15 produse prin asigurarea unei granule austenitice date, intervalele dintre loviturile de ciocan în timpul ștanțarii finale sunt de (0,5 - 10) secunde. , durata totală de ștanțare finală este (8 - 35) secunde, iar gradul total. Deformarea piesei de prelucrat în timpul ștanțarii finale depășește intervalul de grade critice de deformare cu (2 -15)%. Surse de informații luate în considerare în timpul examinării 1. Mayevsky I. L. Tratamentul sub presiune al aliajelor rezistente la căldură 3O, M., 1964, p. 30 - 32, 46.115 - 117,2, Jurnalul „Producția de forjare și ștanțare”, 1977, U 5, p. 22 - 23 (prototip),
Aplicație
2512647, 01.08.1977
ASOCIAȚIA DE PRODUCȚIE DE TURBO CONSTRUCȚII „INSTANȚA METALĂ LENINGRAD”
NEMAIZER YURI AYZIKOVICH, SHOBOLOV PETER ALEXANDROVICH, MKRTYCHYAN ZORAB ANTONOVICH, CHIVIXIN IAKOV EFIMOVICH, PAVLOV ANATOLY FEDOROVICH, SAVINOV AVENIR MIHAILOVICH, LEVIN ALEXANDER EVGENTROVIECH BURMISTROVICH
IPC / Etichete
Cod de legătură
Metodă de fabricare a produselor ștanțate din oțeluri și aliaje rezistente la căldură
Brevete similare
Invenția este de a îmbunătăți calitatea și productivitatea ștanțarii Pentru a face acest lucru, formarea se realizează prin sertizare pe două fețe a piesei de prelucrat, urmată de aplatizarea la locul unde este colectat metalul, iar ștanțarea finală este realizată prin sertizare transversală. cu suport axial Fig. 1 prezintă o piesă de prelucrat cu umflare, obţinută prin sertizare axială; în fig. 2 piese de prelucrat după aplatizarea umflăturii; ce naiba? 3 - T ștanțat.Metoda se realizează după cum urmează. Blank 1, obținut prin sertizare axială într-o ștampilă, este aplatizat pe un dorn sau liber la locul umflăturii 2 la o înălțime egală cu diametrul minim al capătului comprimat. secţiunile 3 cu formarea unui oval 4 în planul 5 de aplicare a forţei. Blankul astfel obținut este plasat într-o ștampilă...
În direcția latitudinală până când acestea vin în contact complet, Deoarece 7 P = ve, coeficientul de alungire este determinat de expresia Ptiz K = - ,. Adică, utilizarea semifabricatelor cu decupaje figurate duce la o scădere a coeficientului de desen, ceea ce este benefic. asupra calității produselor ștanțate.Sub influența tensiunilor latitudinale de compresiune apărute în piesa de prelucrat în timpul ștanțarii, axa majoră a găurilor ovale scade.Având în vedere că axele arborelui sunt selectate în funcție de valoarea coeficientului de alungire, ovalul se va întoarce într-un cerc prin momentul final al ștanțarii, care garantează transportul prin prindere a fundului ștanțat, Găurile ovale realizate pe partea periferică a piesei de prelucrat corespunzătoare adaosului tehnologic nu duc la...
În general, oțelurile formate la rece pot fi și formate la cald. Este recomandabil să folosiți oțelul Thomas pe scară mai largă, deoarece are o deformabilitate mai bună la temperaturi ridicate decât oțelul cu focar deschis. Datorită faptului că deformabilitatea oțelurilor în stare fierbinte este mult mai mare, alte materiale pot fi folosite la un cost mai mic. Pentru piesele cu încărcare puternică, se folosesc clase speciale.
a) Oteluri nealiate
Există trei grupe de oțeluri nealiate - cu conținut scăzut, mediu și ridicat de carbon. În majoritatea cazurilor, oțelurile Thomas cu conținut scăzut de carbon sunt cele mai potrivite pentru ștanțarea la cald. Uneori se folosesc oțeluri de sudare, care se caracterizează prin insensibilitate la supraîncălzire. Piesele modelate care, după ștanțare, sunt supuse prelucrării prin tăiere, pot fi fabricate rațional din oțel tăiat liber. Adevărat, în acest caz, trebuie luate măsuri de precauție în ceea ce privește temperatura de prelucrare, deoarece aceste oțeluri sunt roșii-casante din cauza conținutului ridicat de sulf, mai ales chiar și cu un conținut scăzut de mangan. Acest pericol poate fi prevenit prin evitarea intervalului critic de temperatură de la 700 la 1100°. Cu alte cuvinte, intervalul de temperatură de ștanțare pentru aceste oțeluri ar trebui să fie mult mai îngust decât pentru oțelurile similare cu conținut mai mic de sulf. Pentru fierberea oțelurilor cu curgere liberă, este necesar să se asigure că există un strat de suprafață suficient de gros, care nu este afectat de segregare, altfel materialul se va crăpa sub deformații mari. Piesele care funcționează la sarcini mari sunt adesea realizate din oțeluri cu vatră deschisă. tabelul B. 8 oferă o privire de ansamblu asupra calităților unor oțeluri cu conținut scăzut de carbon utilizate în ștanțarea la cald. St 37 și St 38 sunt cele mai potrivite pentru consumul general.
Cele mai comune clase de oțeluri cu carbon mediu cu conținut de carbon de la 0,2 la 0,6% sunt date în tabel. 9. Oțelurile convenționale pentru mașini pot fi Thomas și cu focar deschis, iar oțelurile îmbunătățite, standardizate conform DIN 17200, sunt topite numai în cuptoare cu focar deschis. În locul claselor de oțel de înaltă calitate C 22 până la C 60, pentru piesele încărcate intens, dacă se dorește, se folosesc clase de oțel de calitate superioară nealiat CK 22 până la CK 60, caracterizate printr-un conținut redus de impurități (fosfor și sulf nu mai mare de 0,035). %). În mod similar, există oțeluri cu vetre deschise, cu curgere liberă, îmbunătățite.
O prezentare generală a proprietăților de rezistență ale oțelurilor nealiate cu conținut mediu scăzut de carbon este prezentată în tabel. 10. Datele se referă la starea de livrare, adică după normalizare. Calități similare pentru producția de șuruburi prin ștanțare la cald sunt folosite și în SUA; conținutul de fosfor este de aproximativ 0,015%, iar conținutul de sulf este de aproximativ 025%. În tabel 11 prezintă o selecție de clase de oțeluri nealiate cu conținut ridicat de carbon, utilizate în unele cazuri pentru ștanțarea la cald. Se deformează bine la temperaturi ridicate, dar trebuie amintit că rezistența la deformare în intervalul normal de temperatură de forjare crește odată cu creșterea conținutului de carbon.
Temperaturile de deformare la cald pentru oțelul cu conținut scăzut de carbon variază între 1150-900°. Temperatura inițială admisă și, în consecință, temperatura de ieșire din cuptor este de 1300°. Pe măsură ce conținutul de carbon crește, temperatura de procesare scade; temperatura inițială maximă la un conținut de carbon de 1% este de 1100°, iar intervalul favorabil este corespunzător 1000-860°. Se poate considera de regulă că cele mai ridicate temperaturi de forjare se află la 100-150° sub linia solidus pe diagrama de fază fier-carbon. Datele privind intervalul de temperatură pentru forjarea oțelurilor nealiate și intervalul admisibil dintre începutul și sfârșitul ștanțarii trebuie luate conform datelor din Fig. 9. Desigur, este recomandabil să nu folosiți zona superioară a câmpului umbrit, astfel încât temperatura inițială să nu depășească curba întreruptă.
b) Oteluri aliate
Pentru oțelurile care sunt îmbunătățite, ele se străduiesc să obțină proprietăți uniforme pe toată secțiunea transversală, în timp ce o rezistență ridicată cu o tenacitate suficientă este obținută prin călire și revenire ulterioară. Astfel, compoziția oțelurilor utilizate pentru piesele mari ar trebui să determine o călibilitate suficientă pentru o dimensiune dată.
Proprietățile mecanice ale oțelurilor nealiate pentru ștanțare la cald
Tabelul 10
| Material | Limita de curgere o, în kg/mm* nu mai puțin | Rezistenta la tractiune in kGf/AM* | Alungirea S1 în % nu mai puțin de |
|
| O sută privată | St 00 | _ | (34-50) | (22) |
| dacă | St 34 | 19 | 34-42 | 30 |
| | St 37 | | 37-45 | 25 |
| | St 38 | | 38-45 | 25 |
| | St 42 | 23 | 42-50 | 25 |
| | St 50 | 27 | 50-60 | 22 |
| | St 60 | 30 | 60-70 | 17 |
| | St 70 | 35 | 70-85 | 12 |
| Upgradeabil | De la 22 | 24 | 42-50 | 27 |
| deveni | De la 35 | 28 | 50-60 | 22 |
| | C 45 | 34 | 60-72 | 18 |
| | De la 60 | 39 | 70-85 | 15 |
| Automat | 9S20) | | | |
| deveni | 10S20 | (22) | (gt;38) | (25) |
| | 15S20] | | | |
| | 22S20 | (24) | O 42) | (25) |
| | 28S20 | (26) | (gt;46) | (22) |
| | 35S20 | (28) | (gt;50) | (20) |
| | 45S20 | (34) | (gt;60) | (15) |
| | 60S20 | (39) | (gt;70) | (12) |
Tabelul 11
Oțeluri nealiate cu conținut ridicat de carbon pentru ștanțare la cald
| Denumire conform DIN 17006* | Ns de material conform standardului DIN 17007 | Compoziția chimică în % | Duritate Brinell Hg** nu mai mult |
||||
| CU aproape | Si | Mn | P nu mai | S nu mai |
|||
| S75 C75W3 C85W2 C90W3 C100W2 * Acestea sunt simbolurile înalților” (SEL). ** În picioare maxim. | 0773 1750 1630 1760 1640 Semnificații valori corespunzătoare | 0,75 0,75 0,85 0,90 1,00 spune T solid! | 0,25-0,50 0,25-0,50 0,30 0,25-0,50 0,30 de asemenea denumirea după Brin | 0,60-0,80 0.60-0.80 0,35 0,40-0,60 0,35 Realizările conform iubirii includ | 0,045 0,035 0,030 0,035 0,030 "Listă; xia la o sută | 0,045 0,035 0,030 0,035 0,030 yu steel lam in | 240 240 190 240 200 n și metanfetamina neagră- aceasta este arsă așa- |
Pentru a îmbunătăți calitatea oțelurilor, există o selecție largă de elemente de aliere. Cu proprietăți de rezistență medie, trebuie utilizate oțeluri mangan și siliciu-mangan (Tabelul 12), precum și oțelurile crom (Tabelul 13); pentru piese cu rezistență ridicată, oțeluri crom-molibden (Tabelul 14); pentru cerințe de rezistență foarte ridicată, oţeluri crom-nichel-molibden (Tabelul . 15).
65
ND
| | | ra gt;! RhS DO | | Compoziția chimică în % | | | despre CPJ |
|
| Material | Valoare conform DIN 17006* | Eu sunt SC S-Sb S H C3 I h *7 s u tz i-cQ | C | Si | Mn | P nu mai mult | S nu Mai mult | Duritatea domnului Briel I 30 nu mai mult |
| St 45 Oțel mangan pentru mari | 14MP4 | 0915 | 0,10-0,18 | 0,30-0,50 | 0,90-1,2 | 0,050 | 0,050 | 217 |
| piese ștampilate „... | 20MP5 | 5053 | 0,17-0,23 | 0,45-0,65 | 1,1-1,3 | 0,035 | 0,035 | 217 |
| Oțel îmbunătățit (fost VM125). . Oțel mangan pentru mari | 30MP5 | 5066 | 0,27-0,34 | 0,15-0,35 | 1,2-1,5 | 0,035 | 0,035 | 217 |
| piese ștanțate. . | ZZMP5 | 5051 | 0,30-0,35 | 0,10-0,20 | 1,1-1,3 | 0,035 | 0,035 | 217 |
| | 36MP5 | 5067 | 0,32-0,40 | 0,15-0,35 | 1,2-1,5 | 0,035 | 0,035 | 217 |
| Oțel upgradeabil | 40MP4 | 5038 | 0,36-0,44 | 0,25-0,50 | 0,80-1,1 | 0,035 | 0,035 | 217 |
| Otel pentru piese rezistente la uzura. . | 75MPZ | 0909 | 0,70-0,80 | 0,15-0,35 | 0,70-0,90 | 0,060 | 0,060 | 217 |
| St 52 Otel mangan-siliciu pt | 17MnSi5 | 0924 | 0,14-0,20 | 0,30-0,60 | 7 3 O | 0,060 | 0,050 | 217 |
| | 38MnSi4 | 5120 | 0,34-0,42 | 0,70-0,90 | 0,00-1,2 | 0,035 | 0,035 | 217 |
| Oțel îmbunătățit (fost VMS135). . Otel mangan-siliciu pt | 37MnSi5 | 5122 | 0,33-0,41 | 1,1-1,4 | 1,1-1,4 | 0,035 | 0,035 | 217 |
| piese mari timbrate.... | 46MnSi4 | 5121 | 0,42-0,50 | 0,70-0,90 | 0,90-1,2 | 0,035 | />0,035 | 217 |
| La fel | 53MnSi4 | 5141 | 0,50-0,57 | 0,70-0,90 | 0,90-1,2 | 0,035 | 0,035 | 217 |
| | 42MnV7 | 5223 | 0,38-0,45 | 0,15-0,35 | 1,6-1,9 | 0,035 | 0,035 | 217 |
L §,tn 0^03h acheEya corespund denumirilor „Listei oțelurilor și metalelor feroase” (SEL). Duritatea Brinell se referă la oțelurile în stare recoaptă. Tabelul 13
| | Desemna | 2 gt;gt;?; S f- o CX 0.0 | | Compoziția chimică în % | | de la l la * SS" g |
||
| Material | cercetare asupra standard | și eu""- ;rch- | | | | | | eu |
| DIN 17006* | 9. h la | CU | Si | Mn | Cr | V | Am cam 2 lt;i eu |
|
| Oțel călit (anterior EC60) | 15СгЗ | 7015 | 0,12-0,18 | 0,15-0,35 | 0,40-0,60 | 0,50-0,80 | _ | 187 |
| Oțel călit (anterior | | | 0,14-0,19 | 0,15-0,35 | 1,0-1,3 | 0,80-1,1 | | 207 |
| EC80) | 16MpSg5 | 7131 | - |
|||||
| Oțel cimentat (fost EC100) | 20MpSg5 | 7147 | 0,17-0,22 | 0,15-0,35 | 1,1-1,4 | 1,0-1,3 | - | 217 |
| Oțel îmbunătățit (anterior VC135) Oțel îmbunătățit | 34Сг4 | 7033 | 0,30-0,37 | 0,15-0,35 | ¦0,50-0,80 | 0,90-1,2 | - | 217 |
| Oțel călit cromat. | ZbSgb | 7059 | 0,32-0,40 | 0,15-0,35 | 0,30-0,60 | 1,4-1,7 | - | 217 |
| Oțel crom vanadiu... La fel..# | 41 Cr4 31CrV3 | 7035 2208 | 0,38-0,44 0,28-0,35 | 0,15-0,35 0,25-0,40 | 0,60-0,80 0,40-0,60 | 0,90-1,2 0,50-0,70 | 0,07-0,12 | 217 |
| | 42CrV6 | 7561 | 0,38-0,46 | 0,15-0,35 | 0,50-0,80 | 1,4-1,7 | 0,07-0,12 | 217 |
| Oțel îmbunătățit (fost | 48CrV3 | 2231 | 0,45-0,52 | 0,25-0,40 | 0,50-0,70 | 0,60-0,80 | 0,07-0,12 | - |
| VCVl 50) Otel crom vanadiu.... | 50CrV4 | 8159 | 0,47-0,55 | 0,15-0,25 | 0,70-1,0 | 0,90-1,2 | 0,07-0,12 | 235 |
| />58CrV4 | 8161 | 0,55-0,62 | 0,15-0,25 | 0,8-1,1 | 0,90-1,2 | 0,07-0,12 | |
|
| Oțel temperat crom-mangan | 27MnCrV4 | 8162 | 0,24-0,30 | 0,15-0,35 | !,0-1,3 | 0,60-0,90 " | 0,07-0,12 | - |
| Oțel crom-mangan. | 36MnCr5 | 7130 | 0,32-0,40 | 0,30-0,50 | 1,0-1,3 | 0,40-0,60 | """" | - |
| Oțel crom-siliciu (pentru | | 4704 | 0,40-0,50 | 3,8-4,2 | 0,30-0,50 | 2,5-2,8 | - | - |
| (45SiCrl6) | | | | | | | |
|
| Diametru oțel rulment gt; 17 mm | YuOSgb | 5305 | 0,95-1,05 | 0,15-0,35 | 0,25-0,4 | 1,4-1,65 | - | 207 |
| Oțel pentru rulmenți cu diametrul de 10-17 mm | 105Cr4 | 3503 | 1,0-1,1 | 0,15-0,35 | 0,25-0,4 | 0,90-1,15 | - | 207 |
| Diametru oțel rulment <10mm | 105Cr2 | 3501 | 1,0-1,1 | 0,15-0,35 | 0,25-0,4 | 0,40-0,60 | - | 207 |
| Oțel pentru rulmenți pentru rulmenți care nu ruginesc.... | 40Cr52 | 4034 | 0,38-0,43 | 0,30-0,50 | 0,25-0,4 | 12,5-13,5 | - | - |
| . Aceste denumiri corespund, de asemenea, denumirilor din „Lista oțelurilor și metalelor feroase” ** Duritatea Brinell se referă la oțelurile în stare recoaptă. | | | |
|||||
Aceste denumiri corespund, de asemenea, cu denumirile Listei de oțel și fier (SEL). „Drititatea Britl se referă la oțelurile în stare recoaptă.
Tabelul 15
Oțeluri nichel, crom-nichel și crom-nichel molibden
| Denumiri conform DIN 17006* | .Vs material conform standardului DIN 17007 | Chimic!! compozitie cu % | Duritate Brinell Hb 30 nu mai ** |
|||||
| CU | SI. | Mn | Cr | lu | Ni |
|||
| 24 Ni 4 | 5613 | 0,20-0,28 | 0,15-0.35 | 0,60-0,80 | <0,15 | | 1,0-1,3 | - |
| 24 Ni 8 | 5633 | 0,20-0.28 | 0,15-0,35 | 0,60-0,80 | <0,15 | - | 1,9-2,2 | - |
| 34 Ni 5 | 5620 | 0,30-0,38 | 0,15-0,35 | 0,30-0,50 | <0,60 | - | 1,2- 1,5 | |
| 15 Cr Ni 6 | 591U | 0,12-0,17 | 0,15-0,35 | 0,40-0.60 | 1,4-1,7 | - | 1,4-1,7 | 217 |
| ISCrNi 8 | 5920 | 0,15-0,20 | 0,15-0,35 | 0,40-0,60 | />1,8-2,1 | | 1,8-2,1 | 235 |
| 30 Cr Ni 7 | 5904 | 0,27-0,32 | 0,15-0,25 | 0.20-0,40 | 1,5-1,9 | - | 0,60-0,90 | |
| 45 Cr Ni 6 | 2710 | 0.40-0,50 | 0,15-0,35 | 0,60-0,80 | 1,2-1,5 | - | 1,1-1,4 | |
| 36 Ni Cr 4 | 5706 | 0,32-0,40 | 0,15-0,35 | 0,50-0,80 | 0,40-0,70 | (0,10-0,15) | 0,70-1,0 | - |
| 46 Ni Cr 4 | 5708 | 0,42-0,50 | 0,15-0,35 | 0,90-1,2 | 0,70-1,0 | (0,10-0,15) | 0,70- 1,0 | |
| 80 Cr Ni Mo 8 | 6590 | 0,26-0,34 | 0,15-0,35 | 0,30-0,60 | 1,8-2,1 | 0,25- 0,35 | 1,8-2,1 | 248 |
| | 6582 | 0,30-0,38 | 0,15-0,35 | 0,40-0.70 | 1,4-1,7 | 0,15-0,2o | 1,4-1,7 | 2oo |
| 36 Cr N i Mo 4 | 6511 | 0,32-0,40 | 0,15-0,35 | 0,50-0,80 | 0,90-1,2 | 0,15-0,25 | 0,90-1,2 | IH |
| 28 Ni Cr Mo 4 | 6513 | 0,24-0,32 | 0,15-0,35 | 0.30-0,50 | 1,0-1,3 | 0,20- 0,30 | 1.0-1,3 | - |
| 28 Ni Cr Mo 44 | 6761 | 0,24-0,32 | 0,15-0,35 | 0,30-0,50 | 1,0-1,3 | 0,40- 0,50 | 1,0- 1,3 | |
| 98 Ni Cr Mo 74 | 6592 | 0,24-0,32 | 0,15-0,25 | 0,30-0,50 | 1,1-1,4 | 0,30-0,40 | 1,8-2,1 | |
| 36NiCrMo3 | 6506 | 0,32-0,40 | 0,15-0,35 | 0,50-0,80 | 0,40-0,70 | 0,10-0,15 | 0,70-1,0 | |
„Aceste denumiri corespund și ele
Duritatea Brinell se referă la oțelurile în stare recoaptă.
Este necesar să vă limitați la clasele standard de oțel conform noilor standarde DIN 17200 (anterior 1665, 1667 și, respectiv, 1662 și 1663).
Dacă nu este posibil să folosiți oțeluri înalt aliate, atunci puteți trece la utilizarea oțelurilor slab aliate sau a oțelurilor de înlocuire, care s-au dovedit bine în ultimii ani. Astfel, înlocuirea oțelurilor crom-nichel cu oțeluri crom-molibden este binecunoscută; molibdenul este înlocuit parțial cu vanadiu, crom cu mangan și mangan cu 
siliciu. Conform celor mai recente informații, s-a dovedit a fi posibil să se obțină proprietăți de rezistență ridicată și o întăribilitate bună datorită aditivilor mici de bor (0,002 - 0,008%); în același timp, conținutul de crom, nichel și molibden din oțelurile structurale este redus semnificativ, de exemplu, nichel de la 3,5 la 0,5%.
Prezența elementelor de aliere la conținuturi scăzute și medii nu are un efect nociv asupra deformării.Fig. 9. Temperatura de formare la cald la temperaturi ridicate a otelurilor nealiate in suduri, cu respectarea corecta a
costul conținutului de carbon aa 1
(afișează schematic intervalul de temperatură grafic
stare fier-carbon). ștanțarea se efectuează fără
dificultăți. Temperaturile de deformare pentru oțelurile aliate depind și de conținutul de carbon; adăugările mici de elemente de aliere nu implică schimbări mari în zona de solidificare.
Valorile prezentate în Fig. 9 rămân valabile pentru oțelurile aliate. Cu toate acestea, aceste oțeluri pot rezista la intervale de temperatură mai înguste.
La încălzirea oțelurilor aliate, este deosebit de important să se țină cont de faptul că alierea crescută reduce conductivitatea termică și aceste oțeluri necesită un timp de încălzire mai lung. În plus, astfel de oțeluri se caracterizează prin diferențe mari de temperaturi ale miezului și ale suprafeței, care pot provoca solicitări termice dăunătoare pentru secțiuni transversale mari. Prin urmare, oțelurile înalt aliate trebuie mai întâi preîncălzite și abia apoi încălzite la temperaturi de forjare. Acest lucru se aplică în primul rând oțelurilor rezistente la căldură și inoxidabil (Tabelele 16 și 17). Este necesar să rețineți că intervalul de temperatură pentru forjare și ștanțare aici este mult mai îngust decât cel al oțelurilor nealiate și slab aliate. Deformabilitatea este, de asemenea, scăzută; Oțelurile austenitice au o rezistență ridicată la deformare, ceea ce, la ștanțarea formelor complexe, necesită includerea unor tranziții suplimentare.
Tabelul 17
Caracteristicile mecanice ale oțelurilor rezistente la căldură și la calcar
| Denumire conform DIN 17006 | eu Nr material conform DIN 17007 | Limita de curgere Cg și KFjMMa nu mai puțin | Rezistența la tracțiune în KTjMMi nu mai puțin | Elongaţie S5 eu! %UCMCHCt" | Se aplica in aer la temperaturi de pana la C* |
|
| | Х10СгА17 | 4713 | 25 | 45-60 | 20 | 800 |
| | XIOCrAl 13 | 4724 | 30 | 50-65 | 15 | 950 |
| Ferită | XioCrAim | 4742 | 30 | 50-65 | 12 | 1050 |
| XI OCrA 12 4 | 4762 | 30 | 50-65 | 10 | 1200 |
|
| oţel | X10CrSi6 | 4712 | 40 | 60-75 | 18 | 000 |
| | XI OCrSi 13 | 4722 | 35 | 55-70 | 15 | 950 |
| | X10CrSil8 | 4741 | 35 | 55-70 | 15 | 1050 |
| Dustenit- | /XI SCrNiSi 199 | 4828 | 30 | 60-75 | 40 | 1050 |
| IX20CrNiSi254 | 4821 | 40 | 60-75 | 25 | 1100 |
|
| veche sută | X12CrNiSiNb2014 | 4855 | 30 | 60-75 | 40 | 1100 |
| LI | L\15CrNiSi2419 | 4841 | 30 | 60-75 | 40 | 1200 |
| * Temperaturile maxime date pentru utilizare în aer sunt aproximative și sunt reduse în condiții nefavorabile. |
||||||
Oțelurile termorezistente și inoxidabile pot fi împărțite în următoarele grupe: oțeluri crom feritice sau necălibile, oțeluri crom martensitice sau călitabile și oțeluri austenitice crom-nichel. Deformabilitatea lor în stare fierbinte se deteriorează în aceeași succesiune. Recent, în SUA s-au efectuat cercetări care au arătat posibilitatea îmbunătățirii deformabilității oțelurilor înalt aliate, în primul rând crom-nichel și oțeluri austenitice rezistente la acizi, prin adăugarea de aliaje, de exemplu, ceriu.
Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos
Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.
postat pe http://www.allbest.ru/
postat pe http://www.allbest.ru/
Instituția de învățământ bugetară de stat federală
studii profesionale superioare
„Universitatea Tehnică de Stat din Moscova numită după N.E. Bauman"
(MSTU. Bauman)
Oțeluri matrițe pentru formare la cald
Completat de: Chesunov N.S.
Grupa: MT 8-62;
Verificat de: Smirnov A.E.
Moscova, 2016
1. Oțeluri matrițe
Oțelurile matrițe formate la cald funcționează în condiții dure, experimentând încărcare intensă la impact, încălzire și răcire periodică a suprafeței. Principala caracteristică a oțelurilor formate la cald este conținutul lor mai scăzut de carbon în comparație cu oțelurile pentru unelte formate la rece (0,3 - 0,6%), ceea ce este determinat de cerințele crescute pentru acestea în ceea ce privește tenacitatea și rezistența la căldură.
Ele necesită un set complex de proprietăți operaționale și tehnologice. Pe lângă rezistența suficientă, rezistența la uzură, tenacitatea și călibilitatea (pentru matrițe mari), aceste oțeluri trebuie să aibă și rezistență la căldură, rezistență la calcar și rezistență la căldură (rezistență la formarea fisurilor de suprafață cauzate de modificările volumetrice ale stratului de suprafață în timpul schimbărilor bruște). în temperatură). Rezistența la foc este asigurată de o scădere a conținutului de carbon din oțel, care este însoțită de o creștere a ductilității, vâscozității și conductivității termice, ceea ce reduce încălzirea stratului de suprafață și solicitările termice din acesta.
1.1 Domeniul de aplicare al unui grup dat de materiale, piese tipice realizate din aceste materiale
|
Calitatea oțelului |
Zona de aplicare |
|
|
Matrice de ciocan din ciocane abur-aer și pneumatice cu o masă de piese în cădere mai mare de 3 tone pentru ștanțarea aliajelor neferoase, a oțelurilor de structură carbon și slab aliate; matrițe pentru ciocane de putere mai mică cu gravare complexă și adâncă; matrițe de presare și matrițe de ștanțare la mașină de mare viteză în timpul deformării la cald a aliajelor ușoare neferoase; blocuri matrice pentru inserții ale mașinilor de forjare orizontale. |
||
|
Matrice de ciocan din ciocane abur-aer și pneumatice cu o masă de piese în cădere de până la 3 tone, având o gravare superficială, funcționând la presiuni scăzute și utilizate pentru ștanțarea aliajelor neferoase, oțelurilor carbon și slab aliate. |
||
|
Matrice de ciocan de abur-aer și ciocane pneumatice cu piese care cad în masă până la 3 tone pentru deformarea oțelurilor structurale aliate și rezistente la coroziune (în loc de oțeluri mai puțin rezistente la căldură 5ХНМ, 5ХНВ); matrițe de prese de ștanțare la cald cu manivela de până la 4000 de tone, pentru ștanțarea pieselor din oțeluri carbon și slab aliate; inserturi si poansoni pentru rasturnarea pieselor din aceste materiale la masini de forjare orizontale cu o forta de pana la 1000 de tone; scule de presare pentru prelucrarea aliajelor de aluminiu. |
||
|
Matrice de ciocan mare, inclusiv pentru operațiunile de finisare la prelucrarea metalelor greu deformabile; timbre de containere care operează sub încărcare pe termen lung; inele de bandaj: bucșe interne mari, matrițe de presă, ace de prese orizontale cu o forță de până la 1200-2000 de tone, care funcționează sub încălzire prelungită. |
||
|
Matrițe mari (cu cea mai mică latură de până la 600 mm) pentru ștanțarea pieselor forjate din oțeluri structurale și aliaje rezistente la căldură pe ciocane cu o masă de piese care cad peste 3 tone și prese cu manivela cu o forță de 4000 de tone sau mai mult (în loc de căldură mai mică) -oteluri rezistente 5ХНМ, 4ХМФС); scule (inserare și formare inserții, poansone de tipărire și formare) pentru răsturnarea oțelurilor de structură și aliajelor termorezistente la mașini de forjare orizontale, cuțite de tăiere la cald; presă mică și inserții de ciocan. |
||
|
Filiere de ciocan mic, în special finisare ștanțate cu cea mai mică latură până la 100-125 mm; ciocan (diametru sau lateral până la 200 mm) și inserții de presa (toroane preliminare și finale, semne, ejectoare, bucșe interioare, matrițe de presare, ace pentru perforarea țevilor) pentru deformarea la cald a oțelurilor structurale și aliajelor neferoase în producția la scară largă ; turnare prin injecție a aliajelor de aluminiu și magneziu cu laturi de până la 70-80mm |
||
|
Inserții de ciocan și presare (cu un diametru de până la 200-250 mm) cu același scop ca și cele din oțel 4Х5МФС; o unealtă pentru răsturnarea pieselor de prelucrat din materiale structurale aliate și rezistente la căldură pe mașini de forjare orizontale; matrite de injectie pentru aliaje de aluminiu, magneziu si zinc. |
||
|
Matrice de ciocan mic; inserții pentru ciocan și presare (diametru până la 300-400 mm); scule pentru mașini de forjare orizontale pentru deformarea la cald a oțelurilor rezistente la coroziune și a aliajelor rezistente la căldură, care funcționează în condiții de presiune înaltă (800-1500 MPa) și încălzire până la 650-660 C; matrițe de injecție din aliaj de cupru |
||
|
Scule pentru deformare la cald pe prese cu manivela si masini orizontale de forjat, supuse racirii intense in timpul functionarii (de obicei pentru scule mici); Matrite de injectie din aliaj de cupru; cuțite de tăiere la cald |
||
|
Scule de presare de mare capacitate (inserții mici de caractere, matrițe și poansone pentru extrudare etc.) pentru deformarea la cald a oțelurilor de structură aliate și a aliajelor rezistente la căldură |
||
|
Unelte de presare grele (poansone de perforare și de formare, matrițe etc.); unealtă pentru răsturnarea mașinilor de forjare orizontale și inserarea matrițelor de oțeluri solicitate și structuri rezistente la căldură pentru deformarea volumetrică la cald a oțelurilor de structură și a metalelor și aliajelor rezistente la căldură (în loc de 3Х3М3Ф și 4Х2В5МФ) |
||
|
Ace, poansone pentru presarea otelurilor si aliajelor austenitice, rezistente la caldura si la coroziune, precum si aliaje de titan la temperaturi de pana la 650-675 C, efectuate fara racire intensiva |
1.2 Criterii de rezistență structurală, fiabilitate și durabilitate care determină performanța pieselor standard
oțel matriță deformare la cald
Rezistența structurală este o caracteristică complexă care include o combinație a criteriilor de rezistență, fiabilitate și durabilitate.
Următorii factori influențează rezistența structurală:
· caracteristici structurale ale piesei (forma si dimensiuni);
· mecanisme ale diferitelor tipuri de distrugere a pieselor;
· starea materialului în stratul superficial al piesei;
· procese care au loc în stratul de suprafață al unei piese, ducând la defecțiuni în timpul funcționării.
O condiție necesară pentru crearea pieselor cu utilizarea economică a materialului este luarea în considerare a criteriilor suplimentare care afectează rezistența structurală. Aceste criterii sunt fiabilitatea și durabilitatea.
Fiabilitatea este proprietatea produselor de a îndeplini funcții specificate, menținând performanța în limitele specificate pentru timpul necesar sau rezistența materialului la rupere fragilă.
Durabilitatea este capacitatea unui material de a rezista la dezvoltarea distrugerii treptate, asigurând performanța pieselor pentru o anumită resursă de timp.
Piesele luate în considerare în sarcină, realizate din clasele de oțeluri deformate la cald pe care le-am ales, lucrează în condiții dificile, suferă încărcări intense la impact, încălzire și răcire periodică a suprafeței; aceste oțeluri trebuie să aibă și rezistență la căldură, rezistență la calcar și rezistență la căldură.
· Rezistența la căldură - capacitatea materialelor de a menține rigiditatea și alte proprietăți de performanță la temperaturi ridicate determină rezistența la uzură și rezistența la oboseala termică.
· Rezistența la scară - capacitatea unui material de a rezista distrugerii chimice a suprafeței sub influența unui mediu de aer sau gaz la temperaturi ridicate
· Rezistenta la foc - (rezistenta la oboseala termica) este determinata de rezistenta otelului la formarea fisurilor de suprafata sub sarcina in timpul incalzirii si racirii repetate.
1.3 Caracteristici ale structurii, compoziției chimice și proprietăților unui grup dat de materiale
În funcție de condițiile de funcționare și de nivelul proprietăților de bază, oțelurile sunt împărțite în trei grupe principale: rezistență moderată la căldură și vâscozitate ridicată; rezistență crescută la căldură și vâscozitate; rezistență ridicată la căldură;
· Oțeluri cu rezistență moderată la căldură și vâscozitate ridicată (5ХНМ, 5ХНВ, 5ХНВС, 5ХГМ, 4ХМФС, 4ХМНФС, 3Х2МНФ, 5ХННФ, 5ХННВ, 5ХНВС, 5ХГМ, 4ХМФС, 4ХМНФС, 3Х2МНФ, 5ХМНФ, 5ХННФ, 5ХННФ, 5ХННФ, 5ХННВ) aparțin Conținutul de elemente care formează carbură în oțeluri este minim (până la 7 - 9%), ceea ce elimină apariția eterogenității carburii chiar și în secțiuni mari. În cantități mici (până la 3%), se pot forma carburi mai rezistente la căldură Me 6 C, MeC, M 23 C 6, determinând întărirea secundară. Prin urmare, rezistența la căldură a oțelurilor este scăzută.
Oțelurile 5ХНМ, 5ХНВ, 5ХНВС, 5ХГМ păstrează o limită de curgere de până la 1000 MPa atunci când sunt încălzite la 350-375 C, iar oțelurile 4ХМНФС, 3Х2МНФС, 3Х2МНФС, 3Х2МНФС, 3Х2МНФС, 3Х2МН4 - C 25 - 40 C. la carburi Me 6 C, MeC, M 23 C 6
· Oțelurile cu rezistență și tenacitate crescute la căldură (4Kh5MFS, 4Kh5MF1S, 4Kh5V2FS, 4Kh3VMF, 3Kh3M3F) sunt clasificate ca hipereutectoide, deoarece conținutul de carburi primare din ele este scăzut. În starea de recoacere, proporția fazei de carbură (Me6C, VC, M23C6) este de 6 - 12%. Rezistența la căldură a oțelurilor crește odată cu creșterea cantității de carburi Me 6 C, VC din structură, adică cu creșterea concentrației de wolfram, molibden și vanadiu.
· Oțelurile cu rezistență ridicată la căldură (4Х2В5МФ, 5Х3В3МФС, 2Х6В8М2К8) sunt clasificate ca hipereutectoide. Oțelurile 4Х2В5МФ și 5Х3В3МФS formează un grup de oțeluri cu călire cu carbură și oțeluri de tip 2Х6В8М2К8 - cu călire intermetalic cu carbură. Conținutul fazei de carbură în oțelurile 4Х2В5МФ și 5Х3В3МФS este de 10 - 13% (Me 6 C, MC), în oțelul 2Х6В8М2К8 - doar 6 - 7% (Me 6 C) și conține, de asemenea, un compus intermetalic (Fe, CO). ) 7 W 6.
1.4 Sistemul de aliere (scopul elementelor de aliere)
Crom (Cr) - crește rezistența la uzură, crește rezistența și călibilitatea oțelului, care este deosebit de important pentru poansonuri și matrițe mari. Când este prezent cu peste 2,5%, crește rezistența oțelului la revenire, în special atunci când unealta este încălzită la temperaturi peste 300° C. Împreună cu manganul, reduce deformarea în timpul călirii.
Nichel (Ni) - împreună cu cromul, crește semnificativ întăribilitatea oțelului și conferă duritate.
Mangan (Mn) - mărește călibilitatea oțelului. În combinație cu cromul, reduce deformarea în timpul călirii, dar crește tendința oțelului de a se supraîncălzi. Manganul, ca element de aliere mai ieftin, este un înlocuitor pentru nichel.
Tungsten (W) - introdus în oțel pentru matrițe și matrițe pentru deformare la cald, crește duritatea, rezistența la uzură a oțelului și rezistența la căldură necesară pentru a preveni fragilitatea la tempera de al doilea tip, care în secțiuni mari nu poate fi eliminată prin răcire rapidă. Tungstenul și molibdenul rafinează boabele și reduc tendința oțelului de a se supraîncălzi.
Molibden (Mo) - este introdus în oțelul cu conținut ridicat de crom pentru a crește duritatea acestuia și pentru a crește întăribilitatea. (spre deosebire de wolfram, care îl mărește mai puțin).
În matrițele pentru deformare la cald, protejează împotriva fragilității temperării, dar crește brusc sensibilitatea oțelului la decarburare.
Vanadiu (V) - reduce fragilitatea oțelului călit, protejează oțelul de supraîncălzire în timpul călirii. În cantități de peste 1%, în combinație cu crom, crește semnificativ rezistența la temperaturi ridicate.
Siliciu (Si) - mărește călibilitatea oțelului, crește rezistența la revenire, dar favorizează decarburarea la încălzire.
Aliarea complexă este eficientă pentru oțelurile cu matriță deformate la cald, în care, împreună cu elementele care formează carbură, nichel sau mangan sunt introduse în oțel în interval de 1,0-1,5% pentru a crește rezistența la impact, rezistența la căldură, călibilitatea și siliciul cu până la 1% pentru a crește rezistența și rezistența la scară.
1.5 Tratament termic aplicabil
Tratarea termică a oțelurilor pentru fabricarea matrițelor de ciocan este o operațiune responsabilă. După recoacere izotermă și prelucrare mecanică, acestea sunt încălzite pentru întărire la 820 - 880 C, folosind umpluturi și acoperiri pentru a proteja împotriva oxidării și decarburării, deoarece timpul de încălzire poate fi de 20 - 25 de ore.Pentru a reduce solicitările termice, matrițele mici sunt răcite în aer, restul dupa racire la 750 - 780 C in ulei folosind metoda intaririi intermitente. Ștampilele care nu s-au răcit complet sunt transferate în cuptorul de călire.
De asemenea, pentru semifabricatele matrițelor mari, se efectuează recoacerea pentru a elimina sensibilitatea la fulgi și pentru a rafina granulele de austenită ale oțelurilor la 760 - 790 C pentru oțelurile 5ХНМ, 5ХНВ, 5ХГМ, la 790 - 820 pentru oțel 50С - Н8 - Н2. С pentru oțelurile 4ХМФС, 5Х2МНФ și la 820 - 840 C pentru oțel 3Х2МNF. Timpul de menținere în timpul recoacerii este de 1 oră plus 1,5 minute la 1 mm de grosime.
Temperaturile optime de întărire sunt stabilite pe baza unei anumite relații între duritate și granul de austenită, a cărei dimensiune afectează în mod semnificativ rezistența la impact a oțelului. Pentru matrițele de ciocan cu latura cea mai mică de cel mult 200-250 mm, atunci când se obține o structură de martensită după întărire, este de dorit să aibă un bob de austenită nu mai mare de numărul 9-10. Cu o dimensiune mai mare a matriței, atunci când se formează o structură mixtă bainită-martensită, cel mai bun set de proprietăți este obținut cu granule de austenită nu mai mari de numărul 11. Temperatura de revenire este setată în funcție de dimensiunile matriței și de condițiile de funcționare. Formarea bainitei superioare la întărirea matrițelor cu o înălțime mai mare de 300 mm reduce duritatea și rezistența la căldură. În același timp, în oțelurile 5ХНМ, 5ХНВ, 5ХНВС se păstrează, dar în oțelurile 4ХМФС, 3Х2МНФ, 5Х2МНФ scade (fragilitate bainitică). Prin urmare, este necesar să luați o vacanță. Pentru oțelurile 5KhNM, 5KhGM se efectuează călirea medie, iar pentru oțelurile 5KhN, 4KhMFS, 5Kh2MNF - călirea înaltă.
Oțelurile 5ХНМ (5ХНВ) se caracterizează prin rezistență scăzută la creșterea granulelor de austenită, deoarece faza lor de carbură este reprezentată în principal de particule ușor solubile de tip M 3 C. Până la temperaturi mai ridicate (980--1020 ° C), granulele fine de Oțeluri 4KhSMF și 5Kh2MNF, care conțin structură, împreună cu cementită, carburi de tip M 6 C și MC. Duritatea după întărire crește până la anumite temperaturi de austenitizare corespunzătoare celei mai intense dizolvari a carburilor. Odată cu o creștere suplimentară a temperaturii (peste 900 - 950°C pentru oțelurile 5KhNM, ZKh2MNF și 1000 - 1050°C pentru oțelurile 4KhSMF, 5Kh2MNF), aceasta se modifică puțin sau scade din cauza creșterii cantității de austenită reținută în structură.
În mod obișnuit, matrițele din oțeluri din această grupă, pentru a obține rezistența, rezistența la căldură și tenacitatea necesare, sunt încălzite pentru călire la temperaturi care să asigure conservarea granulelor de austenită nu mai mari de Nr. 9 - 10. Cu toate acestea, aceste recomandări sunt valabil în principal pentru matrițe de ciocan mic (fețe cu un diametru de cel mult 200 - 250 mm) cu structură de martensită după întărire sau matrițe de presare mai mari cu o gravură de lucru superficială, funcționând fără sarcini de șoc. Pentru matrițele de ciocan de dimensiuni mari cu o structură mixtă bainită-martensită după întărire, care se obține inevitabil în timpul răcirii lente după austenitizare și reduce semnificativ duritatea oțelului, acestea trebuie clarificate. În acest caz (moare cu un diametru lateral mai mare de 200 mm), cea mai bună combinație de rezistență, rezistență la căldură și tenacitate a oțelurilor se obține după obținerea granulelor de austenită nu mai mari de Nr. 10-11.
Structura oțelurilor după călire este determinată de compoziția lor chimică și de condițiile de răcire după austenitizare, care la rândul lor depind de dimensiunea matrițelor și de capacitatea de răcire a mediului.
2. Diagrama conceptuală a bazei de date
· Au fost create două tabele „Compoziție chimică” și „Proprietăți mecanice”, care sunt interconectate prin câmpuri cheie printr-o relație unu-la-mai multe.
· Creat și completat formulare adecvate
* Cereri completate:
1) Selectați un mod de material și întreținere pentru o ștampilă care funcționează pentru o perioadă lungă de timp (cel puțin 300 de ore) la temperaturi de până la 500 C și o sarcină de cel puțin 300 MPa.
2) Selectați materialul și modul de întreținere pentru o matriță mare care funcționează până la o temperatură de 300 C. Cerință: rezistență la impact KCU de cel puțin 0,55 MJ/m 2
* Rapoarte finalizate:
Bibliografie
1) Oțeluri matrițe. Poznyak L.A., Skrynchemko Yu.M., Tishaev S.I. Metalurgie, 1980.
2)Manual de materiale structurale: B.N. Arzamasov, T.V. Solovyova, S.A. Gerasimov şi colab. Ed. B.N. Arzamasova și T.V. Solovyova. Editura MSTU poartă numele. N.E. Bauman, 2006.
3) Carte de referință pentru oțel pentru scule: L.A. Poznyak, S.I. Tishaev, Yu.M. Skrynchenko și colab. Metalurgie, 1977.
4) Știința materialelor: Yu.S. Kozlov. Liceu, 1983.
5) Știința materialelor: B.N. Arzamasov, V.I. Makarova, G.G. Mukhin, N.M. Ryzhov, V.I. Silaeva. Editura MSTU poartă numele. N.E. Bauman, 2008.
Aplicație
Efectul cromului
Cromul are un efect pozitiv asupra unui număr de caracteristici ale oțelurilor matrițe (calibilitate, tendință la întărire secundară, rezistență la căldură etc.). Pe măsură ce concentrația sa în soluția solidă crește, stabilitatea austenitei crește semnificativ atât în regiunea perlitică, cât și în cea intermediară. Când conținutul de crom scade de la 5 la 3%, compoziția fazelor de carbură se modifică; în oțel cu 3% crom, sunt prezente carburi Me 3 C împreună cu carburile Me 23 C 6 și Me 6 C, ceea ce reduce ușor rezistența la căldură și limita de curgere la temperaturi peste 400-500 o C.
Influența wolframului și a molibdenului
Creșterea concentrației de wolfram crește rezistența la căldură până la anumite limite. Astfel de limite sunt 1,0-2% W în oțelurile de tip 4Kh4VMFS și ~ 3% în oțelurile de tip 5Kh3V3F2MS. Conținutul de molibden este de obicei de 1,5-3%. Molibdenul din aceste oțeluri înlocuiește wolfram într-un raport de 1:2.
Oțelurile în care molibdenul înlocuiește mai mult de 2-3% W au o eterogenitate mai mică a carburilor. Molibdenul, atunci când înlocuiește 3-4% W (și același vanadiu), aproape că nu modifică rezistența la căldură, drept urmare proprietățile de rezistență ale oțelurilor tungsten-molibden atunci când sunt încălzite sunt aceleași cu cele de tungsten. Alegerea raporturilor specifice dintre wolfram și molibden este determinată de condițiile de funcționare ale instrumentului și trebuie să fie justificată din punct de vedere economic.
Influența vanadiului
Vanadiul are un efect eficient asupra proceselor de recristalizare colectivă și reduce semnificativ sensibilitatea oțelurilor matrițe la supraîncălzire. În oțelurile relativ slab aliate (cum ar fi 5ХНМ etc.), efectul său este vizibil deja la un conținut de aproximativ 0,10-0,30%. Pentru alte grupuri de oțeluri care conțin carburi, cum ar fi M 7 C 3, M 6 C, M 23 C 6, este necesară o cantitate mai mare de vanadiu pentru a schimba semnificativ temperaturile la care începe creșterea intensivă a boabelor.
Vanadiul, ca și cromul, are o tendință puternică de segregare dendritică, dar spre deosebire de acesta, vanadiul are un efect benefic asupra dispersiei și distribuției carburilor primare în oțelurile cu conținut ridicat de carbon.
Influența siliciului
Siliciul este un element de formare a feritei și „înlătură” regiunea de existență a fierului r din aliajele sistemului Fe - Si deja la un conținut de aproximativ 2%. Are un efect similar asupra diagramei de fază a oțelurilor carbon (0,5-1% C), dar în acest caz, finalizarea completă a transformării b > g se realizează la un conținut de siliciu de 3-5%. Fără a forma compuși cu carbon în aliajele pe bază de fier, siliciul nu are practic niciun efect asupra tipului și compoziției carburilor din oțelurile matrițe, dar provoacă îngroșarea lor în starea recoaptă.
Efectul nichelului și manganului
Aliarea oțelurilor cu nichel și mangan mărește călibilitatea. Aceasta determină fezabilitatea alierei oțelurilor matrițe destinate fabricării de scule de dimensiuni mari cu acestea. Prin modificarea ușoară a sensibilității la supraîncălzire și, în consecință, a temperaturilor optime de stingere, nichelul și manganul reduc foarte mult viteza critică de răcire.
Nichelul crește eficient ductilitatea, ceea ce este foarte important pentru materialele supuse sarcinilor dinamice.
Postat pe Allbest.ru
Documente similare
Scopul și caracteristicile de funcționare ale oțelurilor și aliajelor pentru scule, măsuri pentru asigurarea rezistenței la uzură a acestora. Cerințe pentru oțelurile pentru instrumente de măsură. Proprietățile oțelurilor carbon și matrițe pentru deformare în diferite stări.
test, adaugat 20.08.2009
Tipuri de oțeluri pentru scule așchietoare. Oțeluri pentru scule carbon, aliaje, viteze mari. Oteluri pentru instrumente de masura, pentru matrite de deformare la rece si la cald. Diamantul ca material pentru fabricarea uneltelor.
prezentare, adaugat 14.10.2013
Condiții de funcționare a matricei. Evaluarea impactului factorilor tehnologici asupra proprietăților materialelor. Cerințe pentru oțel pentru matrițe de formare la cald. Lista claselor de oțeluri și aliaje pentru fabricarea poansonului-matrice. Moduri de procesare.
lucrare curs, adaugat 06.11.2013
Călibilitatea și călibilitatea oțelului. Caracteristicile oțelurilor de structură. Influența elementelor de aliere asupra proprietăților lor tehnologice. Tratamentul termic al aliajelor HVG, U8, U13 și structura lor după acesta. Selectarea tipului și modului de tratament termic al piesei.
lucrare curs, adăugată 01.12.2014
Caracteristici comparative ale claselor de oțel de mare viteză: tungsten-molibden R6M5 și cobalt R9M4K8 - diferența în proprietățile acestor oțeluri și scopul optim al fiecăruia dintre ele. Dezvoltarea și justificarea modurilor de prelucrare pentru produsele realizate din aceste oțeluri.
lucrare practica, adaugata 04.04.2008
Îmbunătățirea proprietăților mecanice ale oțelului prin introducerea elementelor de aliere în el. Clasificarea oțelului în funcție de compoziția chimică. Caracteristicile sudării oțelurilor carbon și aliate. Cauzele fisurilor. Tipuri de electrozi utilizați.
lucrare de curs, adăugată 04.06.2012
Clasificarea otelurilor. Oteluri cu proprietati chimice speciale. Marcarea otelurilor si a domeniilor de aplicare. Oteluri martensitice si martensitic-feritice. Materiale polimerice pe bază de matrici termoplastice, proprietățile lor. Exemple de materiale. Caracteristicile structurii.
test, adaugat 24.07.2012
Clasificarea otelurilor pentru scule. Influența elementelor de aliere asupra structurii și proprietăților oțelurilor matrițe. Compoziția chimică a oțelului 4Х5МФ1С. Influența temperaturii de întărire asupra structurii și durității materialului. Evaluarea granulei austenitei și a rezistenței la uzură.
teză, adăugată 19.02.2011
Ce este oțelul? Clasificarea oțelurilor de structură după compoziția chimică și calitate. Exemple de marcaje din oțel. Scheme și metode de turnare a oțelului, avantajele și dezavantajele acestora. Metode de bază de formare a metalelor, caracteristici ale aplicării lor.
test, adaugat 01/05/2010
Modificări ale proprietăților mecanice, fizice și chimice ale oțelurilor carbon pentru structură și pentru scule ca urmare a tratamentului chimic și termic. Clasele de oțel, scopul și proprietățile lor. Transformări structurale în timpul încălzirii și răcirii oțelului.
Calea scurtă http://bibt.ru
8. Caracteristici ale pieselor de ștanțare din aliaje de magneziu, oțeluri inoxidabile și rezistente la căldură.
Diagrama unei matrițe cu suporturi scufundate.
Tăierea pieselor din aliaje de magneziu (grosimea piesei de prelucrat până la 2 mm) în stare recoaptă și perforarea găurilor se efectuează fără încălzire. Tăierea pieselor de grosime mai mare, precum și îndoirea, flanșarea și tragerea sunt efectuate atunci când piesa de prelucrat este încălzită la o temperatură de 360 ° C.
Pentru a tăia piese și a perfora găuri în ele, se recomandă utilizarea ștampilelor cu acțiune combinată cu margini tăietoare teșite pe o matrice.
Orez. 28. Schema unei matrițe cu suporturi scufundate: 1 - suport scufundat; 2 - gol
23. Valorile coeficientului de contracție
Pentru a reduce transferul de căldură al materialului încălzit, trebuie instalați suporturi pentru a oferi un spațiu de aer (Fig. 28); ștampila nu este încălzită.
La ștanțarea cu încălzirea unei piese de prelucrat, dimensiunile finale ale piesei L" (în mm) sunt calculate ținând cont de contracție
L"=L d (1+β) (85)
unde L d este dimensiunea conform desenului piesei în mm; β este un coeficient care ia în considerare dilatarea liniară în timpul încălzirii.
Pentru aliajul MA8-M, valorile lui β în funcție de temperatura de încălzire sunt preluate din tabel. 23.
Piesele din oțel inoxidabil și rezistent la căldură sunt ștanțate fără a încălzi piesele de prelucrat. Pentru refacerea structurii metalice, piesele după ștanțare sunt supuse unui tratament termic.
