Проведено критичний аналіз експериментальних даних щодо впливу легування Mn, Si, Ti, V, Nb, Mo на мікроструктуру та фізико-механічні властивості штампових сталей типу Х12М. Запропоновано варіанти раціональних хімічних складів сталей з оптимальним легуванням для підвищення їх зносостійкості, а також режими термічної обробки для запобігання утворенню ліквацій хімічного складу. Встановлено, що у разі нормального сполучення з Mn, Cr та Mo активні щодо вуглецю елементи формують під час гартування оптимальні структурні стани з незначними хімічними та вуглецевими неоднорідностями в мікрооб'ємах сталі, за рахунок чого зростає їх міцність і зносостійкість.

Розглянуто можливості застосування методів порошкової металургії для одержання ефективних штампових сталей мартенситного, феритного та аустенітного класів, що відзначаються підвищеною твердістю та теплостійкістю. Показано, що розроблені матеріали за рівнем основних службових характеристик перевершують відомі сталі відповідних класів і можуть бути рекомендовані для виготовлення деталей формоутворюючого інструменту для гарячої обробки металів тиском, що працюють за підвищених температурно-силових умов.

Розроблено математичну модель визначення хімічного складу жароміцних сталей після електрошлакового переплаву. Досліджено фізико-хімічні властивості металевих та шлакових розплавів у процесі розробки технології утилізації відходів штампового інструменту машинобудівних заводів. Розглянуто ряд теорій розчинів та обгрунтовано вибір методик розрахунків термодинамічних властивостей.

Ключ. слова: штамповая сталь, порошковая металлургия, теплостойкость, аустенит
Індекс рубрикатора НБУВ: К222.234.367 + К390.45-1

Рубрики:

Штампова сталь

Гаряче пресування. Спікання металевих порошків і металокерамічних сумішей

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.234.367

Рубрики:

Штампова сталь

Шифр НБУВ: Ж14768 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Дисперсионное нитридванадиевое упрочнение эффективно улучшает не только объемные функциональные свойства штамповых сталей, но и свойства азотированного слоя, в частности, прочность, тепло-, термо- и износостойкость. Это обеспечивает повышение в 2 - 3 раза долговечности кузнечно-прессового инструмента горячего деформирования и пресс-форм литья под давлением цветных сплавов даже при замене более легированных штамповых сталей.

Приведены результаты моделирования процесса затвердевания отливки цилиндрической формы из стали Х18Ф1Л в кокиле с применением наружных холодильников разной конструкции и размеров. Установлена степень влияния вводимого холодильника на характер и продолжительность герметизации отливки в форме.

Проведено дослідження інструментальної штампової сталі для гарячого деформування 3Х2В8Ф, яку було витоплено з використанням вторинного вольфраму. У ході порівняння механічних властивостей експериментальної та базової сталі суттєвих розбіжностей не спостерігалося. Висунуто рекомендації з подальшого використання лігатур, витоплених з використанням вторинного вольфраму.

Изучены особенности структурообразования низколегированных сталей для изготовления штампов горячего деформирования после закалки и отпуска при 650 градусов по Цельсию. Выявлено, что в поверхностных слоях штампы имеют градиентную структуру с переменным спектром структур от бейнитной до ферритоперлитной. Установлено, что низколегированная сталь 15ХСТ имеет меньшие размеры зерен феррита и перлита в горячекатаном состоянии и после термической обработки и более высокий уровень твердости и ударной вязкости по сравнению со сталью 20ХФ.

Виконано порівняльний аналіз результатів термоциклювання штампових сталей ЗХ2В8Ф, що виплавлені з використанням феровольфраму та вольфрамового брухту. Встановлено подібність процесів, що протікають під час випробування. Зміна структурно-фазового стану відбувається за схожими механізмами. Рекомендується до впровадження експериментальна сталь, легована вольфрамовим брухтом, замість стандартної сталі, що легована феровольфрамом.

Показано, що у разі легування теплостійкої штампової сталі 5Х3В3МФС (ДИ23) азотом до 0,20 % у структурі утворюються крупні (до 20 мкм) частинки нітридів ванадію, що не розчиняються за температури гартування. Наслідком є зменшення частки ванадію, що бере участь у карбідному зміцненні у процесі відпускання. Цим пояснюється встановлена відсутність позитивного впливу легування азотом на стримання зростання зерна аустеніту, теплостійкість, високотемпературні механічні властивості та працездатність сталі.

На прикладі 2-х прошивок зі сталі Р6М5, оброблених за традиційною та експериментальною технологіями, з застосуванням методів металографічного, електронно-мікроскопічного, дюрометричного та рентгеноструктурного аналізу досліджено особливості структурних станів виробів та продемонстровано їх комплексний зв'язок зі значним (більше, ніж удвічі) підвищенням службових характеристик прошивки, обробленої за експериментальною технологією. Важливе місце серед досліджених чинників впливу посідають напруження, рівень яких в означеній прошивці майже втричі нижчий, ніж в обробленій за традиційною термічною обробкою.

Досліджено литу структуру штампової сталі 40Х3Н5М3Ф, одержаної електрошлаковим литтям за умови високої швидкості кристалізації. Встановлено критичні точки, розроблено режим термічної обробки сталі, що сприяє полегшенню обробки різанням заготовок для виготовлення матриць.

Изучено влияние параметров диффузионного хромирования (состав стали, состав смеси) на структуру и физико-механические свойства покрытий из конструкционных и инструментальных марок стали. Построены математические модели, связывающие микротвердость, износостойкость, толщину диффузионного слоя. Определен рациональный состав стали и порошковой смеси, обеспечивающий существенное повышение износостойкости.

Досліджено мікроструктури та механічні властивості нових штампових сталей різних схем легування з регульованим аустенітним перетворенням у процесі експлуатації (РАПЕ). Визначено, що дослідні сталі у порівнянні з відомою сталлю 4Х2Н5М3К5Ф (ЭП930) відрізняються більш високими показниками високотемпературної міцності. Запропоновано більш раціональні схеми легування сталей такого типу.

Наведено результати експериментальних досліджень механічних властивостей сучасних штампових сталей для виготовлення карбувальних штемпелів з метою їх порівняння для обгрунтованого вибору. Проведено дослідження штампових сталей К455 та Vanadis-4 Extra на статичну міцність за умов триточкового згину, визначено ударну в'язкість на зразках з V-подібним концентратором, а також за результатами втомних випробувань побудовано криву втоми та встановлено границю витривалості за симетричного циклу для сталі К455. Всі випробування проводилися за стандартними методиками на зразках, що пройшли термообробку за технологією, яка застосовується під час виготовлення карбувальних штемпелів. Проведено натурні випробування штемпелів з вказаних матеріалів з визначенням їх тиражостійкості з обгрунтуванням одержаних результатів на основі аналізу хімічного складу, структури матеріалів та експериментально встановлених характеристик статичної і динамічної міцності.

Зауважено, що інструментальні сталі для матриць гарячого деформування - це леговані сталі з великою кількістю легуючих елементів (W, Mo, V, Ni, Co, Cr та ін.). Більшість з них утворюють стійкі карбідні та інтерметалідні фази, які підвищують теплостійкість. В основному ці сталі можна поділити на феритний та аустенітний класи. Сталі феритного класу менш теплостійкі, а аустенітного класу працюють за підвищених температур. В сталях феритного класу за високих температур відбувається коагуляція карбідних фаз і знижується теплостійкість у процесі відпуску. Є також проміжний клас сталей, які за кімнатної температури відносяться до феритного класу, а за експлуатаційної температури переходять в аустенітну область. Такі сталі названо сталями з регульованим аустенітним перетворенням.

Запропоновано покращений склад сталі (4Х4Н5М3Ф2) для прес-форм для гарячого пресування міді та її сплавів. Сталь одержали методом електрошлакового переплаву, провели її термічну обробку та визначили властивості. Показано, що теплостійкість дослідженої сталі вища на 2 HRC за теплостійкість сталей 4Х5МФ1С та 3Х3М3Ф, які використовуються у таких же експлуатаційних умовах. Межа плинності та ударна в'язкість сталі 4Х4Н5М4Ф2 значно перевищує характеристики сталі 3Х3М3Ф (сортовий прокат).

Робота присвячена пошуку технологічних методів підвищення стійкості штампового інструмента для гарячого деформування. У результаті дослідження розроблені нові, нестандартні сполучення схем циклування і параметрів термоциклічного оброблення (ТЦО) у межах режиму. Це дозволило створити в металі керовані структурні стани за рахунок подрібнення зерна, створення підвищеної щільності дефектів і прискорення дифузійних процесів з метою ефективного управління структурою, підвищення механічних, експлуатаційних властивостей та запобігання руйнуванню робочих поверхонь інструмента. Розроблено і випробувано нові режими ТЦО, які позитивно впливають на механічні характеристики сталі 5ХНМ. Проведене термічне оброблення відповідно до експериментальних режимів, що складалось із попереднього термоциклічного оброблення з послідуючими гартуванням і відпуском, дозволяє отримати більш однорідну структуру металу із збереженням дрібного зерна і заданої твердості. Розмір зерна структури сталі 5ХНМ після використання термоциклічного оброблення зменшується з 5 - 6 до 7 - 8 балів, а після остаточного термічного оброблення - до 9 - 10 балів.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.234.367

Рубрики:

Штампова сталь

Шифр НБУВ: Ж41115 Пошук видання у каталогах НБУВ