Таблица ¥1.18

Химический состав стали для штампе! горячего деформирования (ГОСТ 5950-73)

Содержание элементов

Примечание Содержание остаточного никеля в стали, не легированной этим элементом, допускается до 0,35-0,6%, & остаточной меди -до 0,3%, содержание серы и фосфрра не должно превышать 0,03% каждого

Материале! для штаипод горячего дефвртрованая

Перлитные дозбтентоиднд/е стали, yapot/ffffeAfbw цеметпитом

IS

Перлитнб/€ двтешоидные средяелегированнь/е стали, 1/!щтмяемь1€ легираЗатш цемеятитом

L I I

Шртеяситяд/е заэдтешоидше вшталегирабаяяш стали, упрочяяет/е

II II

вшшолегиродаянш стали, упроуняемш /сарбидти и иятерметаллидамл

Адстенитнб/е Ш1сояалегированяб/е

стали и сялабА/, дярочяяеше яарбидащ

и ияп7ернеталл дат

Тдердб/е сяяады

If il

Низка1/глеродистш(до0,д-0,%С) стали

Средяеуглеродлстые (0,5-0,6% С J стали

со Рис VI25. Классификация материалов для изготовления штампов горячего деформирования по химическому составу и структуре

матрицы, вставки, прессформы). Сталь с повышенным содержанием ванадия 4Х5МФ1С благодаря более высоким показателям прокаливаемости, закаливаемости, износостойкости и устойчивости против перегрева (при закалке) рекомендуют применять для изготовления наиболее крупных и ответственных прессовых штампов.

Сталь марки ЗХЗМЗФ имеет высокие теплостойкость, горячую прочность и особенно разгаростойкость; однако ее стоимость на 20-30% выше стоимости стали марки 4Х5В2ФС. Из нее изготавливают мелкий прессовый инструмент, работающий в условиях интенсивного нагрева и охлаждения.

Свойства стали марки 4ХЗВМФ близки к свойствамстали марок 4Х5В2ФС, 4Х5МФС и 4Х5МФ1С. Ее применяют в основном для изготовления крупных прессовых вставок. Имеется опыт использования стали марки 4ХЗВМФ для цельных кубиков и вставок штампов паровоздушных штамповочных молотов, пуансонов и матриц высокоскоростных молотов, втулок контейнеров, матриц и другого инструмента гидравлических прессов. Сталь марки 4ХЗВМФ всего на 10% дороже стали марки 4ХСМФ, хорошо обрабатывается; работоспособность штампов из этой стали по сравнению со штампами из стали марок 5ХНМ и 5ХНВ значительно выше.

Стали марок 4Х4МВФС, 4Х2СВ2МФ и 5ХЗВЗМФС имеют повышенные эксплуатационные свойства не только по сравнению с рассмотренными выше сталями новых марок, но и по сравнению со сталями 4Х2В5ФМ и ЗХ2В8Ф. Наиболее дешевая из них сталь марки 4Х4МВФС. Она имеет повышенное сопротивление хрупкому разрушению. Из стали марки 4Х4МВФС изготавливают штампы для многих технологических процессов горячей штамповки: штамповки на паровоздушных и высокоскоростных молотах поковок из конструкционных, нержавеющих и жаропрочных сталей, штамповки на прессах и ковочных машинах поковок из конструкционных сталей и различных труднодеформируемых материалов (никелевые и титановые сплавы, быстрорежущие стали и др.). Ее стоимость близка к стоимости стали марки 4Х5В2ФС, а стойкость изготовленных из нее штампов в 1,5-2,5 раза выше (по сравнению со штампами из стали марок 5ХНМ и 5ХНВ в 3-4 раза выше).

Сталь марки 4Х2СВ2МФ по сравнению со сталями марок 4Х4МВФС и 5ХЗВЗМФС имеет промежуточные свойства и стоимость. Ее успешно применяют для изготовления тя-желонагруженных штампов выдавливания клапанов, зубчатых колес, полуосей и других деталей на кривошипных горячештампо-вочных прессах. Стойкость мелких азотированных матриц, изготовленных из этой стали, в 2-3 раза выше, чем стойкость матриц из стали марки ЗХ2В8Ф, а стойкость крупных матриц и вставок - в 4-5 раз выше (по сравнению со сталью марки 5ХНВ),

Cfunb марки бХЗВЗМФС по сравнению со всеми стандартными сталями отличается максимальными теплостойкостью, прочностью и износостойкостью при повышенных

температурах. Ее применяют для изготовления тяжелонагруженных штампов механических и гидравлических прессов и ковочных машин. При стоимости, равной стоимости стали марок 4Х2В5ФМ и ЗХ2В8Ф, стойкость штампов из стали марки 5ХЗВЗМФС в ряде случаев в 1,5-3 раза выше. Особенно эффективно применение этой стали для изготовления штампов горячего деформирования заготовок из жаропрочных сталей и сплавов.

Введение в ГОСТ 5950-73 новых марок стали отражает изменения в кузнечно-штамповочном и инструментальном производстве СССР за последнее десятилетие. С одной стороны, широкое внедрение нового прогрессивного кузнечно-штамповоч-ного оборудования и технологических процессов горячего деформирования потребовало резкого повышения стойкости штампов, с другой стороны, работы научно-исследовательских организаций и передовых заводов позволили широко испытать новые штамповые стали и выбрать лучшие из них. Совершенствование структуры производства штамповых сталей, повышение объема выпуска и потребления прогрессивных марок-наиболее эффективный путь решения проблемы повышения стойкости штампов.

Помимо марок стали, стандартизованных ГОСТ 5950-73, в СССР ограниченно применяют и другие марки стали для штампов горячего деформирования (табл. VI. 14).

Отдельные из них выпускают в соответствии с ранее действовавшими стандартами и техническими условиями; другие марки стали не вошли в новый ГОСТ вследствие узкого целевого назначения (например, стали для контейнеров гидравлических прессов) или недостаточного опробования в промышленности.

Стали, состав которых приведен в табл. VI.14, можно разделить на несколько групп.

К первой группе следует отнести хромо-никелевые и хромомарганцовистые стали, близкие по свойствам и назначению к сталям марок 5ХНМ, 5ХНВ, 5ХНСВ и 4ХСМФ, входящим в ГОСТ 5950-73. Стали марок 5ХНТ, 5ХНС и 5ХГС применяли в 50-е годы для изготовления молотовых штампов. Стали марок 5ХГВ, 6ХГВ, 5Х2МФ, 5Х2ВФ, 5ХЗСМ, 5ХГСВФ и 5ХГСФМ разработаны в 60-е годы в качестве безникелевых заменителей стали для изготовления молотовых штампов и крупных прессовых вставок. В настоящее время в связи с широким применением для этой цели безникелевой стали марки 4ХСМФ все вышеуказанные стали используют ограниченно (за исключением стали марки 5ХГСВФ).

В стадии промышленного опробования находится сталь марки 5Х2ВМНФ; она предназначена для изготовления тяжело-нагруженных молотовых и крупных прессовых штампов. Сталь марки 45ХНМФА применяют для изготовления литых штампов, с этой же целью, а также для очень крупных штампов (массой >10-25 т)